Nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái rừng trên núi đá vôi ở khu bảo tồn thiên nhiên tây côn lĩnh – hà giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
------------------------

NGUYỄN BẢO QUỐC

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI RỪNG Ở KHU
BẢO TỒN THIÊN NHIÊN TÂY CÔN LĨNH – HÀ GIANG

CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC
MÃ SỐ: 8.620.201

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
HƢỚNG DẪN 1: TS. PHẠM THẾ ANH
HƢỚNG DẪN 2: TS. NGUYỄN QUỐC DỰNG

Hà Nội - 2019


i

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi. Các số liệu, kết quả
nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai cơng bố trong bất kỳ cơng

trình nào khác.
Nếu nội dung nghiên cứu của tôi trùng lặp vời bất kỳ cơng trình nghiên cứu
nào đã cơng bố, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm và tn thủ kết luận đánh giá
luận văn của hội đồng khoa học.
Hà Nội, ngày …… tháng 05 năm 2019
Người cam đoan

Nguyễn Bảo Quốc


ii

LỜI CẢM ƠN
Luận văn đƣợc hồn thành theo chƣơng trình đào tạo Thạc sĩ chuyên ngành
Lâm học, hệ chính quy, tại Trƣờng Đại học Lâm nghiệp Việt Nam.
Để hoàn thành luận văn này, tác giả đã nhận đƣợc sự hƣớng dẫn, giúp đỡ, hỗ
trợ của các Thầy, cô, các cấp lãnh đạo, các bậc đàn anh và các bạn bè đồng nghiệp.
Nhân dịp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Ban giám hiệu
Trƣờng Đại học Lâm nghiệp Việt Nam; Phòng Đào tạo sau đại học; Khoa Lâm học;
Q Thầy, Cơ giáo đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tác giả hồn thành khóa học
Cao học này.
Đặc biệt, tác giả xin tỏ lòng biết ơn chân thành đến TS. Nguyễn Quốc Dựng
và TS. Phạm Thế Anh là giáo viên hƣớng dẫn đã tận tình hƣớng dẫn và giúp đỡ tơi
hồn thành luận văn này.
Trong q trình học tập, tác giả cũng đã nhận đƣợc sự giúp đỡ, chia sẻ và
động viên nhiệt tình của các đồng nghiệp. Nhân dịp này, tác giả cũng xin bày tỏ
lòng biết ơn chân thành đến tất cả sự giúp đỡ quý báu đó.
Tác giả sẽ mang những kiến thức đã học trong nhà trƣờng để cùng với các
đồng nghiệp đóng góp cho sự nghiệp của ngành Lâm nghiệp trong hiện tại và tƣơng
lai sau này.

Hà Nội, tháng … năm 2019
Nguyễn Bảo Quốc
Học viên Cao học Khóa 24B


iii

Mục lục
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................................................... ii
MỞ ĐẦU..................................................................................................................................................1
PHẦN I. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................................................4
1.1. Lƣợc sử những nghiên cứu về đa dạng sinh học hệ thực vật ............................................................4
1.1.1. Trên thế giới ...................................................................................................................................4
1.1.2. Ở Việt Nam .....................................................................................................................................5
1.2. Lƣợc sử nghiên cứu đa dạng quần xã sinh vật ..................................................................................6
1.2.1. Trên thế giới ...................................................................................................................................6
1.2.2. Ở Việt Nam .....................................................................................................................................7
1.3. Lƣợc sử vấn đề nghiên cứu cấu trúc rừng .........................................................................................8
1.3.1. Trên thế giới ...........................................................................................................................8
1.3.2. Ở Việt Nam ...........................................................................................................................12
1.4. Tình hình nghiên cứu về tái sinh rừng ............................................................................................14
1.4.1. Trên thế giới .........................................................................................................................14
1.4.2. Ở Việt Nam ...........................................................................................................................16
1.5. Tổng quan về ô định vị sinh thái rừng ............................................................................................19
1.5.1. Trên thế giới .........................................................................................................................19
1.5.2. Ở Việt Nam ...........................................................................................................................20
1.6. Thảo luận.........................................................................................................................................21
PHẦN II. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........................................23
2.1. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu.......................................................................................................23
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu...........................................................................................................23

2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ..............................................................................................................23
2.2. Mục tiêu nghiên cứu........................................................................................................................23
2.2.1. Mục tiêu chung .....................................................................................................................23
2.2.2. Mục tiêu cụ thể .....................................................................................................................23
2.3. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................................24
2.3.1. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................................24
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu .....................................................................................................24
PHẦN III. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU.......................37
3.1. Đặc điểm tự nhiên ...........................................................................................................................37


iv
3.1.1. Vị trí địa lý............................................................................................................................37
3.1.2. Địa hình, địa mạo .................................................................................................................37
3.1.3. Địa chất, đất đai ...................................................................................................................37
3.1.4. Khí hậu, thủy văn .................................................................................................................38
3.2. Đặc điểm kinh tế xã hội ..................................................................................................................38
3.2.1. Dân tộc, dân số và lao động .................................................................................................38
3.2.2. Tình hình sản xuất nơng, lâm nghiệp ...................................................................................39
PHẦN IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ..................................................................................................42
4.1. Một số đặc điểm ô định vị ...............................................................................................................42
4.2.1. Đặc điểm về hiện trạng rừng........................................................................................................42
4.2.2. Đa dạng thành phần loài..............................................................................................................44
4.2.3. Các chỉ số đa dạng sinh học.................................................................................................47
4.2.4. Chỉ số quan trọng IVI ...........................................................................................................49
4.2.5. So sánh sự tương đồng của các loài cây gỗ tại các Ô định vị..............................................50
4.3. Đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ trong khu vực nghiên cứu ..............................................................50
4.3.1. Cấu trúc tổ thành..................................................................................................................50
4.3.2. Các chỉ tiêu bình quân trong lâm phần ................................................................................52
4.3.3. Quy luật phân bố số cây theo cỡ kính (N/D) ........................................................................53

4.3.4. Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/H) ...............................................................60
4.3.5. Phân tích mối tương quan H/D trong lâm phần...................................................................66
4.3.6. Phân bố trữ lượng theo cỡ kính (M/D) ........................................................................................69
3.7. Độ tàn che của lâm phần .................................................................................................................70
4.4. Một số đặc điểm tái sinh trong khu vực nghiên cứu .......................................................................71
4.4.1. Đa dạng thành phần loài của tái sinh ..................................................................................72
4.4.2. Các chỉ số đặc trưng của tái sinh .........................................................................................72
4.4.3. Sự tương đồng giữa cây tái sinh và tầng cây cao.................................................................78
4.5. Đặc điểm cây bụi và thảm tƣơi của khu vực nghiên cứu ................................................................79
4.51. Đặc điểm lớp cây bụi của khu vực nghiên cứu......................................................................79
4.5.2. Đặc điểm lớp thảm tươi của khu vực nghiên cứu .................................................................80
4.6. Đặc điểm về lâm sản ngoài gỗ trong khu vực nghiên cứu ..............................................................81
4.6.1. Đặc điểm đa dạng thần phần loài ........................................................................................81
4.6.2. Giá trị sử dụng của lâm sản ngoài gỗ ..................................................................................82
4.7. Đặc điểm đất trong khu vực nghiên cứu .........................................................................................84


v
4.7.1. Độ dày tầng đất ....................................................................................................................84
4.7.2. Dung trọng của đất ..............................................................................................................85
4.7.3. Các đặc điểm phân tích của đất ...........................................................................................86
4.8. Một số biện pháp nhằm bảo tồn và phát triển tài nguyên rừng bền vững .......................................88
4.8.1. Nhóm biện pháp bảo vệ rừng ...............................................................................................88
4.8.2. Nhóm biện pháp kỹ thuật ......................................................................................................88
4.8.3. Nhóm biện pháp về khoa học cơng nghệ ..............................................................................89
4.8.4. Nhóm phát triển kinh tế - xã hội ...........................................................................................89
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................................................90
1. Kết luận ..............................................................................................................................................90
2. Kiến nghị ............................................................................................................................................92
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................................................94

PHỤ LỤC .................................................................................................................................................1


vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 4.1: Một số đặc điểm cơ bản của Ô định vị sinh thái rừng quốc gia.............................................42
Bảng 4.2: Diện tích Ơ định vị sinh thái rừng 05 ....................................................................................43
Bảng 4.3: Diện tích Ơ định vị sinh thái rừng 06 ....................................................................................43
Bảng 4.4: Thống kê thành phần loài ......................................................................................................45
Bảng 4.5: Các chỉ số đa dạng sinh học của các trạng thái rừng .............................................................47
Bảng 4.6. Chỉ số quan trọng IVI một số loài cây chủ yếu tại khu vực nghiên cứu ................................49

Bảng 4.7. Chỉ số tƣơng đồng SI giữa các ODV tại khu vực nghiên cứu……………………..50
Bảng 4.8: Công thức tổ thành loài theo IV% của các trạng thái rừng........................................ ………51
Bảng 4.9. Các chỉ tiêu bình quân của các trạng thái rừng khu vực nghiên cứu .....................................53
Bảng 4.10: Kết quả mô phỏng phân bố N/D theo các hàm lý thuyết của ONC 01 ................................54
Bảng 4.11: Kết quả mô phỏng phân bố N/D theo các hàm lý thuyết của ONC 02 ................................55
Bảng 4.12: Kết quả mô phỏng phân bố N/D theo các hàm lý thuyết của ONC 03 ................................56
Bảng 4.13: Kết quả mô phỏng phân bố N/D theo các hàm lý thuyết của ONC 04 ................................57
Bảng 4.14: Kết quả mô phỏng phân bố N/D theo các hàm lý thuyết của ONC 05 ................................58
Bảng 4.15: Kết quả mô phỏng phân bố N/D theo các hàm lý thuyết của ONC 06 ................................59
Bảng 4.16: Kết quả mô phỏng phân bố N/H theo các hàm lý thuyết của ONC 01 ................................60
Bảng 4.17: Kết quả mô phỏng phân bố N/H theo các hàm lý thuyết của ONC 02 ................................61
Bảng 4.18: Kết quả mô phỏng phân bố N/H theo các hàm lý thuyết của ONC 03 ................................62
Bảng 4.19: Kết quả mô phỏng phân bố N/H theo các hàm lý thuyết của ONC 04 ................................63
Bảng 4.20: Kết quả mô phỏng phân bố N/H theo các hàm lý thuyết của ONC 05 ................................64
Bảng 4.21: Kết quả mô phỏng phân bố N/H theo các hàm lý thuyết của ONC 06 ................................65
Bảng 4.22: Kết quả phân tích tƣơng quan H/D ......................................................................................67
Bảng 4.23: Phân bố thể tích theo cỡ kính của các ONC ........................................................................69
Bảng 4.24: Tổng hợp độ tàn che của các ONC ......................................................................................71

Bảng 4.25: Thống kê thành phần loài tái sinh trong khu vực nghiên cứu..............................................72
Bảng 4.26: Thống kê mật độ tái sinh .....................................................................................................73
Bảng 4.27: Thống kê tỷ lệ số cây tái sinh tại các ONC..........................................................................74
Bảng 4.28: Thống kê số cây tái sinh theo cấp chiều cao tại các ONC ...................................................75
Bảng 4.29: Thống kê số cây tái sinh theo phẩm chất và nguồn gốc tại các ONC ..................................77


vii
Bảng 4.30: Thống kê số lƣợng cây tái sinh triển vọng/ha ......................................................................77
Bảng 4.31: Chỉ số tƣơng đồng của cây tái sinh và tầng cây gỗ ..............................................................78
Bảng 4.32: Thống kê các đặc điểm lớp cây bụi .....................................................................................79
Bảng 4.33: Thống kê các đặc điểm lớp thảm tƣơi .................................................................................80
Bảng 4.34: Danh sách cây lâm sản ngoài gỗ ..........................................................................................81
Bảng 4.35: Danh sách các loài lâm sản theo nhóm cơng dụng ..............................................................82
Bảng 4.36: Thống kê độ dày tầng đất của các ONC ..............................................................................84
Bảng 4.37: Thống kê dung trọng đất của các ONC ...............................................................................85
Bảng 4.38: Thống kê các chỉ tiêu phân tích đất của các ONC ...............................................................86


viii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 4.1: Bản đồ hiện trạng rừng KBTTN Tây Cơn Lĩnh .....................................................................44
Hình 4.2. Một số hình ảnh trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu .......................................................52
Hình 4.3: Biểu đồ mô phỏng phân bố N/D của ONC 01 .......................................................................54
Hình 4.4: Biểu đồ mơ phỏng phân bố N/D của ONC 02 .......................................................................55
Hình 4.5: Biểu đồ mơ phỏng phân bố N/D của ONC 03 .......................................................................56
Hình 4.6: Biểu đồ mơ phỏng phân bố N/D của ONC 04 .......................................................................57
Hình 4.7: Biểu đồ mơ phỏng phân bố N/D của ONC 05 .......................................................................58
Hình 4.8: Biểu đồ mô phỏng phân bố N/D của ONC 06 .......................................................................59
Hình 4.9: Biểu đồ mơ phỏng phân bố N/H của ONC 01 .......................................................................61

Hình 4.10: Biểu đồ mơ phỏng phân bố N/H của ONC 02 .....................................................................62
Hình 4.11: Biểu đồ mơ phỏng phân bố N/H của ONC 03 .....................................................................63
Hình 4.12: Biểu đồ mơ phỏng phân bố N/H của ONC 04 .....................................................................64
Hình 4.13: Biểu đồ mô phỏng phân bố N/H của ONC 05 .....................................................................65
Hình 4.14: Biểu đồ mơ phỏng phân bố N/H của ONC 06 .....................................................................66
Hình 4.15. Đồ thị mơ tả tƣơng quan giữa đƣờng kính và chiều cao ......................................................68
Hình 4.16. Biểu đồ mô tả tỷ lệ phân bố trữ lƣợng theo cấp kính (M/D) ................................................70
Hình 4.17: Biểu đồ mơ tả phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao ...................................................76
Hình 4.18: Hình ảnh về phẫu diện và đo đếm chỉ tiêu đất .....................................................................87


ix
Danh mục các từ viết tắt
Ý nghĩa

Từ viết tắt
BNNPTNT

Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

BTTN

Bảo tồn thiên nhiên

LRTX

Lá rộng thƣờng xanh

ODD

Ô đo đếm

ODV

Ô định vị sinh thái rừng quốc gia

ONC

Ô nghiên cứu

TNR

Tài nguyên rừng


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Rừng là lá phổi xanh của trái đất, là nguồn tài nguyên có khả năng tự tái tạo
và phục hồi, có vai trị rất quan trọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái, điều hịa
chế độ khí hậu, bảo vệ mơi trƣờng, đa dạng sinh học… trên hành tinh của chúng ta.
Rừng cịn có vai trị quan trọng trong cuộc sống của xã hội loài ngƣời, cung cấp các
loại sản phẩm và dịch vụ cho cuộc sống con ngƣời nhƣ gỗ, các loại lâm sản ngồi
gỗ, các dịch vụ mơi trƣờng, du lịch sinh thái và các nhu cầu văn hóa xã hội của con
ngƣời.
Hệ sinh thái rừng nhiệt đới vô cùng phong phú đa dạng và rất phức tạp gồm
rất nhiều thành phần đƣợc sắp xếp theo không gian và thời gian với các quy luật
khác nhau. Rừng tự nhiên thƣờng mang tính ổn định cao nếu khơng có tác động của
con ngƣời, nhƣng một khi con ngƣời đã tác động vào thì rừng sẽ dần mất đi tính ổn

định vốn có. Do đó, để duy trì đƣợc tính ổn định của hệ sinh thái rừng cần có sự
hiểu biết sâu về lĩnh vực này mà các nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc và tái sinh
rừng là những cơ sở để xây dựng nên những biện pháp quản lý rừng phù hợp.
Việt nam có diện tích tự nhiên hơn 331.698km2 (chƣa kể diện tích biển và
hải đảo) trải dài trên nhiều vĩ tuyến và đai cao. Với địa hình rất đa dạng, hơn 2/3
lãnh thổ là đồi núi, tạo nên sự đa dạng về hệ sinh thái tự nhiên với nhiều kiểu rừng
nhƣ: các kiểu rừng nhƣ các kiểu rừng khô lạnh vùng cao, các kiểu rừng mƣa ẩm
vùng thấp, các kiểu rừng khô hạn ven biển, các kiểu rừng ngập mặn, rừng ngập
nƣớc ngọt v.v…Trƣớc đây, phần lớn đất nƣớc việt nam có rừng che phủ, nhƣng chỉ
khoảng 1 thế kỷ qua rừng bị suy thoái nặng nề, những năm 40 của thế kỉ 20, độ che
phủ của rừng là 43%. Sau chiến tranh, giai đoạn 1979-1982, diện tích rừng chỉ còn
khoảng 7,8 triệu ha tƣơng đƣơng độ che phủ 24%. Từ những năm 90 trở lại đây,
nhờ sự nỗ lực của đảng, nhà nƣớc và toàn xã hội, diện tích từng đã tăng đáng kể,
đƣa độ che phủ của rừng từ 24% lên 28% năm 1995, 33% năm 1999, và hiện nay là
41,19% (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, quyết định số 1819/QĐ-BNNTCLN ngày 16/5/2017). Mặc dầu diện tích rừng tăng qua các năm thơng qua các nỗ
lực trồng rừng, phục hồi rừng. Song, qua kết quả điều tra, nghiên cứu thì tài nguyên
rừng việt nam vẫn bị suy giảm nghiêm trọng do nhiều nguyên nhân khác nhau.
Trong đó, việc chƣa nắm rõ thành phần đa dạng sinh học, các mối quan hệ sinh thái
và đặc điểm cấu trúc của từng loại rừng, kiểu rừng để quản lý và sử dụng các nguồn


2

lợi từ rừng một cách hợp lý, bền vững cũng là một nguyên nhân dẫn đến sự suy
giảm chất lƣợng rừng hiện nay. Rừng tự nhiên hiện còn thƣờng tập trung ở hệ thống
rừng đặc dụng và rừng phòng hộ, đây cũng chính là những địa điểm lý tƣởng để
nghiên cứu về sinh thái và cấu trúc rừng ở nƣớc ta.
Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Cơn Lĩnh có tổng diện tích là: 15.044ha, bao
gồm 10 xã thuộc 3 huyện thị: huyện Vị Xuyên; thành phố Hà Giang và huyện
Hoàng Su Phì. Nằm trên dãy núi chạy dài từ Tây sang Đơng, nổi tiếng với đỉnh Tây

Cơn Lĩnh, có độ cao 2.428,5m, từ đây phát triển thành một dãy núi lớn khác chạy
xuống phía nam. Đƣờng phân thủy phía Tây đổ xuống sơng Chảy, phía Đơng đổ
xuống sơng Lơ. Do địa hình hiểm trở nên khu bảo tồn vẫn cịn giữ đƣợc một khu
rừng kín lá rộng thƣờng xanh mƣa ẩm á nhiệt đới với diện tích liền vùng khá lớn.
Là vùng núi cao, độ dốc lớn, địa hình chia cắt mạnh tạo nên những tiểu vùng có địa
hình, đất đai khá đa dạng. Đồng thời Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Côn Lĩnh là một
trong những khu vực núi đá vôi đặc trƣng cho miền bắc Việt Nam. Tuy nhiên, đối
với những nghiên cứu khoa học nơi đây còn hạn chế, chƣa phản ánh hết đƣợc sự đa
dạng cũng nhƣ đặc trƣng của các hệ sinh tháirừng khác nhau, tạo nên những khó
khăn nhất định trong cơng tác quản lý và bảo vệ và phát triển rừng một cách bền
vững.
Trƣớc thực tiễn đặt ra hiện nay là làm sao gìn giữ và bảo tồn cũng nhƣ phát
triển tài nguyên rừng hiện có tại nơi đây, chúng tơi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu
một số đặc điểm sinh thái rừng trên núi đá vôi ở Khu bảo tồn thiên nhiên Tây
Côn Lĩnh – Hà Giang” làm cơ sở cho công tác quản lý rừng ở Khu bảo tồn thiên
nhiên Tây Cơn Lĩnh nói riêng và góp phần cung cấp một số dữ liệu quan trọng cho
việc đánh giá và phát triển một trong những hệ sinh thái rừng của Việt Nam trong
thời gian tới.


3

2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
2.1. Ý nghĩa khoa học
Cung cấp dữ liệu khoa học về tính đa dạng, các đặc điểm cấu trúc rừng góp
phần tăng cƣờng sự hiểu biết về rừng trên núi đất xen kẽ trong hệ thống núi đá vôi
miền bắc Việt Nam.
2.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc đề xuất các giải
pháp bảo tồn và phát triển tài nguyên rừng của Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Côn

Lĩnh, và góp phần đóng góp vào cơ sở dữ liệu của quốc gia trong việc theo dõi và
đánh giá tài nguyên rừng trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay.


4

PHẦN I
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Lƣợc sử những nghiên cứu về đa dạng sinh học hệ thực vật
1.1.1. Trên thế giới
Khái nhiệm hệ thực vật nói chung, áp dụng cho các tổ hợp các loài thực vật,
đƣợc giới hạn theo ngun tắc địa lý nó là tồn bộ các lồi thực vật hiện có của một
vùng, một nƣớc, hay một khu vực.
Theo Tomachev A.I (1974) hệ thực vật cụ thể tức là: “hệ thực vật của một
vùng hạn chế trên bề mặt trái đất, hoàn toàn đồng nhất về mặt địa lý, chỉ phân hóa
về các điều kiện sinh thái” (tomachev A.I, 1074: 185) (ghi theo Lê Trần Chấn –
1990).
Theo khái niệm hệ thực vật trong Từ điển bách khoa tồn thƣ Việt Nam thì:
Hệ thực vật (cịn gọi là khu hệ thực vật) là tồn bộ các chi, loài thực vật sống trong
một khu vực địa lý, một thời kỳ lịch sử địa chất (vd: hệ thực vật Âu – Á, hệ thực vật
Hòn Gai tuổi Triat muộn). Hệ thực vật khác với thảm thực vật, hệ thực vật mang
hàm ý về thành phần giống loài, còn thảm thực vật chỉ sự tập hợp mọi thành phần
thực vật.
Trong lịch sử nghiên cứu về hệ thực vật từ thế kỉ XIX (1855), De Candolle
đã phân tích mối quan hệ giữa số lƣợng lồi và diện tích từ những dẫn liệu thu đƣợc
ở các hệ thực vật vùng ngoại ơ Strasburg (hơn 100 km2 có 960 lồi), hệ thực vật
Dagico (1000 km2 có 1362 lồi), hệ thực vật miền trung Svealand (4000 km2 có
1114 lồi) (ghi theo Lê Trần Chấn – 1990).
Ở Liên Xô, từ năm 1928 đến năm 1932 đƣợc xem là giai đoạn mở đầu cho
thời kỳ nghiên cứu hệ thực vật cụ thể. Vào thời gian này, Tomachev A.I đƣợc giao

nhiệm vụ nghiên cứu hệ thực vật vùng Taimua nằm ở tọa độ địa lý 74o20’-25o vĩ
độ bắc và 102o30’ độ kinh đông (ghi theo Lê Trần Chấn – 1990).
Trong những năm gần đây, để phục vụ cho mục đích bảo tồn, WWF(1990)
đã cho xuất bản cuốn sách Tầm quan trọng của đa dạng sinh vật (The importantce
of biological diversity); IUCN, UNCEP, WWF đƣa ra Chiến lƣợc bảo tồn toàn cầu
(World conservation strategy, 1990), Hãy quan tâm tới trái đất (Caring for the earth,
1991); WCMC đã Đánh giá đa dạng sinh vật toàn cầu (Global biodiversity
assessment, 1995).


5

Bên cạnh đó, hàng ngàn những cơng trình khoa học và các báo cáo khác lần
lƣợt đƣợc xuất bản và rấ nhiều cuộc hội thảo khác nhau đã đƣợc tổ chức nhằm thảo
luận về quan điểm, về phƣơng pháp luận cũng nhƣ thông báo các kết quả đã đạt
đƣợc trong nghiên cứu về đa dạng sinh vật và bảo tồn trên tồn thế giới. Các kết quả
nghiên cứu đƣợc cơng bố trong các báo cáo và hội nghị hội thảo đã cơ bản thiết lập
nên một hệ thống thông tin đa dạng sinh vật trên toàn thế giới đã và đang góp phần
nâng cao nhận thức đa dạng sinh vật và bảo tồn, khôi phục lại một số hệ sinh thái,
thực vật trên các vùng lãnh thổ cấp quốc gia.
1.1.2. Ở Việt Nam
Đến nay đã thống kê đƣợc gần 12.000 lồi thực vật, nhiều nhóm có tính đặc
hữu cao có giá trị khoa học và thực tiễn rất lớn. Những cơng trình nghiên cứu về
thực vật Việt Nam, trƣớc hết phải kể đến những tác phẩm cổ điện nhƣ các cơng
trình của Loureiro (1790), của Pierre (1879 – 1907) hay của Lecomte với bộ “Thực
vật chí Đơng Dƣơng”. Sau đó, các nhà thực vật học ngƣời Việt Nam cùng với các
nhà thực vật học quốc tế khác đã tiếp tục kế thừa và nghiên cứu bổ sung nhƣ: Thái
Văn Trừng (1978) đã thống kê hệ thực vật Việt Nam có 7004 loài, 1850 chi và 289
họ, Về sau Humbert đã bổ sung, chỉnh lý để hoàn thiên việc đánh giá thành phần
lồi cho tồn vùng; Bộ “Thực vật chí Campuchia, Lào và Việt Nam” do Aubréville

khởi xƣớng và chủ biên (1960 – 1997) cùng với nhiều tác giả khác đã cơng bố 29
tập gồm 74 bộ cây có mạch. Tiếp theo có thể kể đến bộ “Cây cỏ thƣờng thấy ở Việt
Nam” gồm 6 tập do Lê Khả Kế chủ biên (1969 – 1976) hay “Cây gỗ rừng Việt
Nam” (1971 – 1988, 7 tập) của Viện Điều tra, Quy hoạch rừng, “1900 cây có ích ở
Việt Nam” của Trần Đình Lý và tập thể (1993). “từ điển cây thuốc Việt Nam” của
Võ Văn Chi (2012).
Những nghiên cứu về thành phần loài hệ thực vật cụ thể cở các miền và cụ
thể hơn nữa là ở các địa phƣơng (các VQG, KBT…) đã đƣợc tiến hành liên tục
trong nhiều năm qua với sự tham gia của rất nhiều nhà khoa học trong và ngồi
nƣớc. Có thế kể đến các cơng trình sau: Pócs Tamas (1965) đã thống kê đƣợc ở
miền bắc có 5190 lồi, sau đó đƣợc Phan Kế Lộc thống kê và bổ sung nâng số loài
ở miêng Bắc lên 5609 lồi, 1660 chi và 140 họ; cơng trình “Cây cỏ miền Nam Việt
Nam” của Phạm Hoàng Hộ giới thiệu 5326 lồi, trong đó có 60 lồi thực vật bậc
thấp và 20 lồi rêu, cịn lại 5246 lồi thực vật có mạch. Tƣ liệu về hệ thực vật Việt
Nam mới nhất phải kể đến bộ “Danh lục các loài thực vật Việt Nam” do tập thể các


6

nhà thực vật Việt Nam biên soạn, đã giới thiệu khái quát và đầy đủ nhất về hệ thực
vật Việt Nam, gồm 3 tập. Đây là những tài liệu quan trọng, làm cơ sở cho việc đánh
giá sự đa dạng của thực vật và rừng nói chung.
Trong các cơng trình nghiên cứu về hệ thực vật Việt Nam, bộ “Cây cỏ Việt
Nam” của Phạm Hoàng Hộ (1991 – 1993) xuất bản tại Canada và đã đƣợc tái bản
có bổ sung tại Việt Nam (1999 – 2000) là bộ danh sách đầy đủ và dễ sử dụng, góp
phần đáng kể cho khoa học thực vật ở Việt Nam.
1.2. Lƣợc sử nghiên cứu đa dạng quần xã sinh vật
1.2.1. Trên thế giới
Từ lâu, đối tƣợng nghiên cứu khoa học về thảm thực vật đã đƣợc xác định là
tổ hợp các cá thể của các lồi thực vật khác nhau, có cấu trúc ngoại mạo, chức năng

sinh thái và quy luật phân bố địa lý phân biệt đƣợc với nhau, có thể định sắp xếp
theo các hệ thống phân loại ở các bậc khác nhau, đƣợc gọi tên theo các thuật ngữ
nhất định.
Cho tới nay, có thể thống kê một số hệ thống phân loại thảm thực vật phổ
biến trên thế giới nhƣ sau: Warming (1985) đã phân chia các quần xã thực vật thành
các “nhóm sinh thái” theo tính chất của mơi trƣờng đất. Schimper (1898), phân biệt
cấu trúc và tính thích ứng sinh thái cảu các bậc phân loại lớn thành các quần hệ:
quần hệ khí hậu, quần hệ thổ nhƣỡng, quần hệ vùng núi.
Trong quần hệ khí hậu, Schimper đã phân biệt sáu kiểu: rừng ƣa mƣa, rừng
gió mùa (mƣa rào), rừng savan (savane – forrest), rừng cây có gai (Thorn forest),
trảng cỏ nhiệt đới (tropical grassland) và sa mạc nhiệt đới (tropical desert). Beard
(1944) (ghi theo Thái Văn Trừng, 1978) [27], đƣa ra hệ thống phân loại ba cấp:
quần hệ, loạt quần hệ và quần hợp. Ông lấy cơ sở từ quần hệ rừng mƣa nhiệt đới
trong điều kiện tối ƣu để phân chia thành năm loạt quần hệ: (1) loạt quần hệ xanh
theo mùa, (2) loạt quần hệ vùng núi, (3) loạt quần hệ khô thƣờng xanh, (4) loạt quần
hệ ngập nƣớc theo mùa, (5) loạt quần hệ ngập nƣớc quanh năm. Từ đó, các đơn vị
tiếp theo đƣợc phân chia một cách rõ ràng.
Champion (1936) lấy sự phân hóa đai cao và chế độ khơ hạn vùng thấp theo
vĩ độ, phân chia theo chín kiểu thảm thực vật trên vùng thấp, cùng với ba kiểu thảm
thực vật theo đai cao khác nhau. Puri (1988) đã vận dụng nguyên tắc này của
Champion để phân loại cá kiểu thảm thực vật ở Ấn Độ.


7

Ngoài những hệ thống trên, một số các tác giả nhƣ Burt -Davy (1918),
Aubréville, Fosberg (1958), Kuchler (1967), Dudley – Stamp (1952) cũng đã dựa
trên các chỉ tiêu về địa mạo, địa chất, khí hậu, thổ nhƣỡng, hình thái thảm thực vật
và đƣa ra các bảng phân loại cụ thể.
Năm 1973, UNESCO đã công bố bảng phân loại và thành lập bản đồ thảm

thực vật quốc tế. Về cơ bản, bảng phân loại này đƣợc sự tham gia thảo luận, bổ
sung nhiều làn bởi Schimidthusen và Ellenberg (1964), Poore và Ellenberg (1965)
và hàng loạt các nhà khoa học khác nhƣ Gaussen (1966), Ellenberg và Mueller –
Dombois (1967), Budowski, Franzle, Germain, Küchler, Lebrun và Sochava
(UNESCO – 1973). Bảng phân loại này cơ bản dựa vào tiêu chuẩn cấu trúc ngoại
mạo, trên cơ sở so sánh và xác định bởi hình thái quần xã (tức là sự tập hợp các cá
thể ƣu thế có cùng một dạng sống), mật độ tán che phủ, trạng thái sinh học…bởi
nguyên tác tổ hợp các tiêu chuẩn và so sánh ngang bằng.
1.2.2. Ở Việt Nam
Chevalier (1918) là ngƣời đầu tiên đƣa ra bảng phân loại thảm thực vật Bắc
bộ - Việt Nam. Trong “Thông skee những lâm sản Bắc bộ”, Chevalier chia rừng
Bắc bộ thành 10 kiểu. Năm 1943, Maurand đã chia tám kiểu quần xã trong ba vùng
chính của Đơng Dƣơng (vùng Bắc Đơng Dƣơng, vùng Nam Đơng Dƣơng và Trung
bộ). Tiếp đó, năm 1953, Maurand trên cơ sở các cơng trình nghiên cứu của Rollet,
Lý Văn Hội, Neang Sam Oil có đƣa ra bảng phân loại về các quần xã thực vật Nam
Việt Nam.
Năm 1956, Giáo sƣ Dƣơng Hàm Hi trong cuốn “Tài nguyên rừng Việt Nam”
có đƣa ra bảng phân loại về thảm thực vật rừng ở Bắc Việt Nam”.
Năm 1958, Vidal trong Luận án tiến sĩ của mình đã đƣa ra bảng phân loại
thảm thực vật Lào dựa trên hệ thông phân loại thảm thực vật của Aubréville – đƣợc
Hội nghị Yanggambi (Daia) công nhận năm 1956.
Năm 1960, Vũ Văn Cƣờng trong cơng bố của mình đã đƣa ra các dẫn liệu về
các quần hợp ngập nƣớc quanh vùng Sài Gòn, Nam Việt Nam. Một số quần hợp
đƣợc ông đặt teen khoa học theo Braun – Blanquet.
Năm 1970, Trần Ngũ Phƣơng sau khi đã quy định thuật ngữ dùng cho các
bậc phân loại cũng đã đƣa ra bảng phân loại rừng Bắc Việt Nam [21]. Bảng phân
loại này đã đề cập tới sự phân hóa của khí hậu, thổ nhƣỡng và điều kiện nhân tác.


8

Các bậc phân loại này, về tiêu chuẩn xác định tƣơng đƣơng với bậc quần hệ
của UNESCO. Trong các đai rừng khí hậu trên, Trần Ngũ Phƣơng chia tiếp thành
các kiểu rừng khí hậu, các loại hình khí hậu, các loại hình khí hậu – thổ nhƣỡng, và
sau đó là các kiểu phụ khí hậu, kiểu phụ thổ nhƣỡng và kiểu phụ thứ sinh nhân tác.
Năm 1970 và 1978, Thái Văn Trừng dựa trên quan điểm sinh thái phát sinh
trình bày bảng phân loại thảm thực vật toàn lãnh thổ Việt Nam, từ bậc nhóm kiểu
thảm thực vật tới bậc quần hợp [27]. Dựa vào sự phân hóa của khí hậu, mƣời bốn
kiểu thảm thực vật khác nhau đƣợc phân chia tiếp từ hai nhóm kiểu thảm thực vật
này, tên của mỗi kiểu thảm đƣợc gọi bằng chính tên của các kiểu khí hậu sinh vật
do ơng xác định.
1.3. Lƣợc sử vấn đề nghiên cứu cấu trúc rừng
Ngay từ những năm đầu của thế kỷ 20, ở Việt Nam và các nƣớc trên thế giới
đã có những cơng trình nghiên cứu về cấu trúc rừng và tái sinh rừng làm cơ sở khoa
học phục vụ kinh doanh rừng một cánh hợp lý có hiệu quả, đạt đƣợc những yêu cầu
về kinh tế và môi trƣờng sinh thái. Phƣơng pháp nghiên cứu từ mơ tả định tính
chuyển dần sang định lƣợng, các quy luật kết cấu tồn tại trong các hệ sinh thái và
các mối quan hệ qua lại giữa các thành phần bên trong và bên ngoài hệ sinh thái đã
đƣợc nhiều tác giả khái quát dƣới dạng các mô hình.
Cùng với sự phát triển của tin học, nhiều mơ hình tốn học từ đơn giản đến
phức tạp đã đƣợc đƣa vào định lƣợng hoá các quy luật của tự nhiên. Nhƣng với hệ
sinh thái rừng nhiệt đới vẫn còn là sự bí ẩn đối với các nhà nghiên cứu. Có thể điểm
qua một số cơng trình trong và ngồi nƣớc có liên quan đến đề tài nghiên cứu nhƣ
sau.
1.3.1. Trên thế giới
Nghiên cứu cấu trúc rừng đã đƣợc nhiều tác giả trên thế giới đề cập từ rất sớm.
Hầu hết các nghiên cứu đều có xu hƣớng xây dựng các cơ sở lý luận có tính khoa học
phục vụ công tác quản lý kinh doanh rừng. Bƣớc đầu đi từ định tính, sau đó đến định
lƣợng với quy luật phát triển tự nhiên của hệ sinh tái rừng, góp phần làm sáng tỏ và
giải quyết đƣợc nhiều vấn đề trong nghiên cứu khoa học và thực tiễn kinh doanh

rừng.
- Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng:
Cấu trúc hiện tại của lớp thảm thực vật là kết quả của quá trình chọn lọc tự
nhiên, đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật, giữa thực vật với hoàn cảnh


9

sống. Nhƣ vậy trên quan điểm sinh thái học cấu trúc rừng chính là hình thức ngoại
mạo phản ánh những nội dung bên trong của một hệ sinh thái rừng.
Tổ thành thực vật là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá sự phong phú của hệ
thực vật rừng tại các vùng địa sinh học khác nhau. Richards P.W (1959) đã phân chia
tổ thành thực vật của rừng mƣa thành hai loại rừng mƣa hỗn lồi có tổ thành lồi cây
phức tạp và rừng mƣa đơn ƣu có tổ thành lồi cây đơn giản, trong những lập địa đặc
biệt thì rừng mƣa đơn ƣu chỉ bao gồm một vài loài cây [37]. Cũng theo Richards P.W
(1959), khi nghiên cứu tổ thành loài cây ở rừng nhiệt đới cho thấy thƣờng có ít nhất
40 lồi trở lên trên 1 hecta, có trƣờng hợp cịn ghi nhận đƣợc trên 100 lồi [37]. Sự
phong phú của hệ thực vật rừng mƣa nhiệt đới cũng đƣợc nhiều nhà khoa học ghi
nhận nhƣ Brown (1941), Baur G.N (1962), Catinot R (1965) … Trong các nghiên
cứu này các tác giả đều nêu lên quan điểm, khái niệm và mơ tả định tính về tổ
thành, dạng sống và tầng phiến của rừng.
Riêng Baur G.N (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 mƣa 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 mƣa tự nhiên. Từ đó tác giả đã đƣa ra những tổng kết về các nguyên lý tác
động lâm sinh và các phƣơng thức xử lý cải thiện rừng mƣa ở các nƣớc nhiệt đới
[1].
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
đƣợc làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh

thái học [20].
- Về mơ tả hình thái cấu trúc rừng:
Hiện tƣợng hình thành tầng là một trong những đặc trƣng cơ bản về cấu trúc
hình thái của quần thể thực vật và là cơ sở để tạo nên cấu trúc tầng thứ. Về cấu trúc
tầng thứ có hai trƣờng phái: Chevalier (1917), Mildbraed (1922), Booberg (1932)
… cho rằng tầng rừng khơng có thực tế khách quan. Nhƣng nhiều tác giả khác cho
rằng rừng mƣa thƣờng có từ ba đến năm tầng nhƣ Brown (1919), David và Richards
P.W (1933 – 1934), Richards P.W (1936)…
Phƣơng pháp vẽ mặt cắt đứng của rừng do David và Richards P.W (1933 –
1934) đề xƣớng và sử dụng lần đầu tiên ở Guyam đến nay vẫn là phƣơng pháp hiệu
quả để xác định cấu trúc tầng của rừng. Tuy nhiên, phƣơng pháp này có nhƣợc điểm


10

là chỉ minh họa đƣợc cách sắp xếp theo hƣớng thẳng đứng các lồi cây gỗ trong một
diện tích có hạn. Causen (1951) đã khắc phục bằng cách vẽ một số giải kề bên nhau.
Ngày nay, nhiều hệ thống phân loại thảm thực vật rừng đã dựa vào các đặc
trƣng nhƣ cấu trúc và dạng sống, độ ƣu thế, kết cấu hệ thực vật hoặc năng suất thảm
thực vật. Tiêu biểu cho nửa đầu thế kỷ 19 là Humbold và Giesbach đã sử dụng dạng
sinh trƣởng của các loài cây ƣu thế và kiểu môi trƣờng sống của chúng để biểu thị
cho các nhóm thực vật (Thái Văn Trừng, 1970).
- Về nghiên cứu định lượng giữa các nhân tố cấu trúc:
Nhƣ đã đề cập ở trên việc nghiên cứu cấu trúc rừng từ mơ tả định tính dần
chuyển sang các phƣơng pháp định lƣợng, trong đó việc mơ hình hóa cấu trúc rừng,
xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc rừng đƣợc nhiều tác giả nghiên cứu
có kết quả. Vấn đề về cấu trúc không gian và thời gian của rừng đƣợc các tác giả tập
trung nghiên cứu nhiều nhất. Có thể kể đến một số tác giả tiêu biểu nhƣ: Brunn
(1970), Loetsch và cộng sự (1967) ... và nhiều tác giả khác quan tâm nghiên cứu cấu
trúc không gian và thời gian của rừng theo hƣớng định lƣợng và dùng các mơ hình

tốn để mơ phỏng các quy luật cấu trúc (Trần Văn Con, 2001).
Trên cơ sở nghiên cứu về mật độ cây rừng trong rừng tự nhiên, nhiều tác giả
đã tiến tới một bƣớc là xây dựng mật độ tối ƣu của lâm phần. Thomasius. H (1972)
đã đƣa ra khái niệm khoảng sống và hằng số không gian sinh trƣởng liên quan tới
chiều cao, mật độ và tuổi. Mật độ tối ƣu lâm phần theo diện tích tán và mức độ che
phủ cũng đƣợc Kairukstis (1980) nghiên cứu (Giang Văn Thắng, 2003) [24].
Quy luật phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính ngang ngực (N/D1,3) là một
trong các chỉ tiêu quan trọng nhất của cấu trúc rừng, đã đƣợc nghiên cứu khá nhiều
từ đầu thế kỷ 20, bằng các phƣơng pháp biểu đồ hoặc giải tích. Một số tác giả đƣa
ra các hàm: hàm Meyer, hàm Hyperbol, hàm Poisson, hàm Charlier, hàm Logarit
chuẩn, họ Pearson, hàm Weibull... Tuy nhiên, việc sử dụng hàm này hoặc hàm khác
để xây dựng dãy phân bố thực nghiệm N/D1,3 phụ thuộc vào kinh nghiệm từng tác
giả và bản chất quy luật tự nhiên. Một dãy phân bố thực nghiệm có thể chỉ phù hợp
cho một dạng hàm số, cũng có thể phù hợp cho nhiều hàm số ở các mức xác suất
khác nhau.
Meyer đã mô tả phân bố N/D1,3 bằng phƣơng trình tốn học có dạng đƣờng
cong giảm và đƣợc gọi là phƣơng trình phân bố Meyer: y = ke-αx, trong đó y là tần
số, x là đƣờng kính, k, α là tham số, e là hệ số neper (e).


11

Rollet B (1971) đã mô tả phân bố số cây theo đƣờng kính (N/D1,3) bằng các
dạng phân bố xác suất. Weibull đã sử dụng dạng hàm Hyperbol để mơ hình hóa cấu
trúc đƣờng kính lồi thơng. Balley (1973) đã dùng hàm Weibull để mơ hình hóa
phân bố số cây với đƣờng kính N/D1,3. Nhiều tác giả khác cũng sử dụng hàm
Weibull để mơ hình hố quy luật phân bố đƣờng kính lồi thơng theo mơ hình của
Schumacher và Coil (Belly, 1973). Bên cạnh đó các dạng hàm Meyer, Hyperbol,
hàm mũ, Pearson, Poisson ... cũng đƣợc sử dụng để mơ hình hoá cấu trúc rừng
(Trần Văn Con, 2001).

Khi nghiên cứu cấu trúc lâm phần theo chiều thẳng đứng, phần lớn các tác
giả đã dựa vào phân bố số cây theo chiều cao. Phƣơng pháp kinh điển nghiên cứu
cấu trúc đứng rừng tự nhiên là vẽ các phẫu đồ đứng với các kích thƣớc khác nhau
tuỳ theo mục đích nghiên cứu. Các phẫu đồ đã mang lại hình ảnh khái quát về cấu
trúc tầng tán, phân bố số cây theo chiều thẳng đứng. Từ đó rút ra các nhận xét và đề
xuất ứng dụng thực tế. Phƣơng pháp này đƣợc nhiều nhà nghiên cứu rừng nhiệt đới
áp dụng mà điển hình là các cơng trình của Richards W.P (1959).
Một trong những quy luật cơ bản và quan trọng trong nghiên cứu cấu trúc
rừng là quy luật tƣơng quan chiều cao với đƣờng kính thân cây Hvn/D1,3. Kết quả
nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy, chiều cao luôn tăng thuận theo đƣờng kính
cho đến một cỡ đƣờng kính nhất định chiều cao sẽ tiệm cận một trị nhất định, cho
dù đƣờng kính vẫn tiếp tục tăng.
Để mô phỏng quy luật tƣơng quan giữa chiều cao với đƣờng kính các tác giả
sử dụng nhiều dạng phƣơng trình khác nhau. Vấn đề lựa chọn dạng phƣơng trình
nào thích hợp cho đối tƣợng nào thì cần đƣợc nghiên cứu cụ thể. Hai dạng phƣơng
trình thƣờng đƣợc sử dụng nhiều để biểu thị đƣờng cong chiều cao là phƣơng trình
Parabol và phƣơng trình Logarit.
Tóm lại, việc lựa chọn một dạng phƣơng trình tốn học cụ thể để mô tả các
quy luật cấu trúc rừng phụ thuộc vào đối tƣơng riêng cụ thể. Một dãy phân bố thực
nghiệm có thể chỉ phù hợp cho một dạng hàm số, cũng có thể phù hợp cho nhiều
hàm số ở các mức xác suất khác nhau. Nhìn chung các cơng trình nghiên cứu về cấu
trúc rừng mƣa nhiệt đới trên thế giới khá đa dạng và khơng ít cơng trình nghiên cứu
công phu đã mang lại hiệu quả cao trong những nghiên cứu khác và trong kinh
doanh rừng.


12

1.3.2. Ở Việt Nam
Nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên ở Việt Nam từ những năm đầu của thế

kỷ 20 đã đƣợc nhiều tác giả trong và ngoài nƣớc quan tâm thực hiện nhằm qua đó
tìm kiếm đƣợc các biện quản lý và sử dụng rừng phù hợp. Các tác giả của những
cơng trình tiêu biểu trong lĩnh vực này phải kể đến tên tuổi của các nhà khoa học
lâm nghiệp Việt Nam nhƣ Thái Văn Trừng (1978), Lê Viết Lộc (1964), Trần Ngũ
Phƣơng (1970), Đồng Sĩ Hiền (1974), Nguyễn Văn Trƣơng (1983), Nguyễn Ngọc
Lung (1991)… và nhiều tác giả khác cũng nhƣ các đóng góp của một số đề tài
nghiên cứu sinh về lĩnh vực này.
Rừng tự nhiên ở nƣớc ta thuộc các kiểu rừng nhiệt đới, rất phong phú và đa
dạng về thành phần loài, phức tạp về cấu trúc. Do đó việc nghiên cứu cấu trúc là cơ
sở cho việc định hƣớng phát triển rừng và đề ra biện pháp lâm sinh hợp lý.
Lê Viết Lộc (1964) cùng với các cộng tác viên đã nghiên cứu sơ bộ cấu trúc
rừng để điều tra các loài cây ƣu thế. Ông đã dùng một số chỉ tiêu khác ngoài số
lƣợng cá thể cây nhƣ chiều cao, tiết diện ngang … để tính tốn độ ƣu thế của lồi
trên diện tích điều tra. Đồng thời cũng đề ra một số chỉ tiêu và tiêu chuẩn để phân
biệt “loại hình ƣu thế” trong kiểu rừng kín thƣờng xanh mƣa ẩm nhiệt đới ở vƣờn
Quốc gia Cúc Phƣơng (Thái Văn Trừng, 1978) [27].
Trần Ngũ Phƣơng (1970) [21] đã nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng
tự nhiên để làm căn cứ phân loại thảm thực vật rừng ở Việt Nam. Nhân tố cấu trúc
đầu tiên mà tác giả nghiên cứu là sự thay đổi về tổ thành loài cây ở các kiểu phân bố
theo độ cao và vị trí địa lý khác nhau và thông qua hệ thống phân loại tác giả đã đề
xuất một số biện pháp phát triển rừng vào thực tiễn.
Thái Văn Trừng (1978) [27] khi nghiên cứu kiểu rừng kín thƣờng xanh mƣa
ẩm nhiệt đới Việt Nam, đã đƣa ra mơ hình cấu trúc tầng, nhƣ tầng vƣợt tán (A1),
tầng ƣu thế sinh thái (A2), tầng dƣới tán (A3), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C).
Tác giả vận dụng và có sự cải tiến phƣơng pháp biểu đồ mặt cắt của David –
Richards, trong đó tầng cây bụi và thảm tƣơi đƣợc phóng với tỷ lệ lớn hơn. Ngồi
ra, tác giả cịn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam,
đó là dạng sống ƣu thế của những thực vật ở tầng cây lập quần, độ tàn che của tầng
ƣu thế sinh thái, hình thái sinh thái của nó và trạng thái của tán lá. Dựa vào đó, tác
giả chia thảm thực vật rừng Việt Nam thành 14 kiểu.

13

Nguyễn Văn Trƣơng (1983) [29] trong nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài đã
xem xét sự phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới. Về những kết quả nghiên
cứu này, Vũ Đình Phƣơng (1987) đã nhận định, việc xác định tầng thứ theo hƣớng
định lƣợng của rừng lá rộng thƣờng xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết trong
trƣờng hợp rừng đã phát triển ổn định.
Nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Lung (1991) tại Hƣơng Sơn, Kon Hà Nừng và
một số địa phƣơng khác cho thấy trên ô tiêu chuẩn diện tích 1 ha có từ 23 – 25 loài,
với số cây thấp nhất 317 cây/ha và cao nhất 859 cây/ha.
Để đánh giá tổ thành rừng, thƣờng sử dụng công thức tổ thành trên tỷ lệ phần
mƣời theo số cây, tiết diện ngang, hoặc chỉ số IV%. Phƣơng pháp tính tỷ lệ tổ thành
(IV%) theo phƣơng pháp của Daniel Marmillod thƣờng đƣợc các nhà khoa học vận
dụng trong nghiên cứu cấu trúc.
Đào Công Khanh (1996) [15] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu
trúc rừng lá rộng thƣờng xanh ở Hƣơng Sơn (Hà Tĩnh) làm cơ sở đề xuất một số
biện pháp lâm sinh phục vụ khai thác và nuôi dƣỡng rừng.
Về nghiên cứu định lƣợng cấu trúc thì việc mơ hình hóa cấu trúc đƣờng kính
D1,3 đƣợc nhiều tác giả nghiên cứu và biểu diễn chúng theo các dạng hàm phân bố
xác suất khác nhau.
Đồng Sĩ Hiền (1974) [11] dùng hàm phân bố Meyer và hệ đƣờng cong
Poisson và Pearson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đƣờng kính cho
rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu độ thon cây đứng ở Việt Nam.
Nguyễn Văn Trƣơng (1983) [29] đã thử nghiệm dùng các hàm mũ, logarit,
hàm phân bố Poisson và Pearson để biểu thị cấu trúc số cây theo cấp đƣờng kính
của rừng tự nhiên hỗn lồi.
Nguyễn Hải Tuất (1982, 1986) [31] sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố
khoảng cách để biểu diễn cấu trúc phân bố D1,3 của rừng thứ sinh tại Đông Bắc Việt

Nam.
Trần Văn Con (1991) [8] đã sử dụng hàm phân bố Weibull để mô phỏng cấu
trúc số cây theo cấp đƣờng kính (N/D) của rừng khộp ở Tây Nguyên và đã cho rằng
khi rừng cịn non thì phân bố có dạng giảm, và khi rừng càng lớn thì càng có xu thế
chuyển sang phân bố đỉnh và lệch dần từ trái sang phải.
Lê Sáu (1996) đã sử dụng hàm Weibull để mô phỏng các quy luật phân bố
đƣờng kính, chiều cao tại khu vực Kon Hà Nừng, Tây Nguyên [22].


14

Bảo Huy (1993) đã thử nghiệm mô phỏng phân bố thực nghiệm N/D rừng ƣu
thế bằng lăng ở Đắc Lắc theo các dạng phân bố: Poisson, Weibull và Meyer.
Trần Xuân Thiệp (1995) [26] đã thử nghiệm các hàm Meyer, Weibull để mô
phỏng kết cấu N/D và N/H cho rừng Hƣơng Sơn – Hà Tĩnh, và nhận định: sự phù
hợp giữa phân bố lí thuyết và thực tế cho phép dựa vào hàm Weibull để điều tiết
rừng trong giai đoạn quá độ chuyển hóa về rừng chuẩn cũng nhƣ trong quá trình
kinh doanh rừng bền vững.
Theo nghiên cứu của Viện Điều tra quy hoạch rừng (2005) rừng phục hồi
trong kiểu rừng kín cây lá rộng thƣờng xanh thƣờng có tổ thành loài tham gia tƣơng
đối đa dạng. Đối với trạng thái rừng IIA phục hồi sau nƣơng rẫy, tổ thành loài trong
thành phần cây đứng tƣơng đối đơn giản, khoảng 10 – 20 loài (1000 m2), gồm
những loài tiên phong ƣa sáng và mọc nhanh. Đối với trạng thái rừng IIIA1, tổ
thành loài phong phú đa dạng hơn gồm những loài nửa chịu bóng và cả những lồi
ƣa sáng.
1.4. Tình hình nghiên cứu về tái sinh rừng
1.4.1. Trên thế giới
Nhƣ chúng ta đã biết, tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù
của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của
những loài cây gỗ ở những nơi cịn hồn cảnh rừng: dƣới tán rừng, chỗ trống trong

rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nƣơng rẫy. Vai trò lịch sử của lớp cây con
này là thay thế thế hệ cây già cỗi. Vì vậy tái sinh từng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình
phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ.
Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới đƣợc thảo luận nhiều nhất là hiệu quả các cách
thức xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng.
Từ đó các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phƣơng thức chặt tái sinh.
Cơng trình của Bernard (1954, 1959); Wyatt Smith (1961, 1963) với phƣơng thức rừng
đều tuổi ở Malaysia; Nicholson (1958) ở Bắc Borneo; Donis và Maudoux (1951, 1954)
với cơng thức đồng nhất hố tầng trên ở Zaia; Taylor (1954), Jones (1960) với phƣơng
thức chặt dần tái sinh dƣới tán ở Nigiêria và Ghana; Barnarji (1959) với phƣơng thức
chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann. Nội dung chi tiết các bƣớc và hiệu quả của
từng phƣơng thức đối với tái sinh đã đƣợc Baur (1964) tổng kết trong tác phẩm: “Cơ sở
sinh thái học của kinh doanh rừng mƣa”.


15

Nghiên cứu tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi, Aubreville (1938) nhận thấy cây
con của các loài cây ƣu thế trong rừng mƣa là rất hiếm. Aubreville đã khái quát hoá các
hiện tƣợng tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi để đúc kết nên lý luận bức khảm tái sinh,
nhƣng phần lý giải các hiện tƣợng đó cịn bị hạn chế. Vì vậy lý luận của ơng cịn ít sức
thuyết phục, chƣa giúp ích cho thực tiễn sản xuất các biện pháp kỹ thuật điều khiển tái
sinh rừng theo những mục tiêu kinh doanh đã đề ra (Thái Văn Trừng, 1978).
Tuy nhiên, những kết quả quan sát của David và Richards P.W (1933), Beard
(1946), Rollet (1969) ở rừng nhiệt đới Nam Mỹ lại khác hẳn với nhận định của
Aubreville. Đó là hiện tƣợng tái sinh tại chỗ và liên tục của các loài cây và tổ thành loài
cây có khả năng giữ ngun khơng đổi trong một thời gian dài.
Về phƣơng pháp điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy
mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927), với diện tích ơ đo đếm thơng
thƣờng từ 1 đến 4 m2. Diện tích ô đo đếm nhỏ nên thuận lợi trong điều tra nhƣng số

lƣợng ô phải đủ lớn mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng. Để giảm sai số
trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1950) đề nghị phƣơng pháp "điều tra
chẩn đốn" theo đó kích thƣớc ô đo đếm có thể thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển
của cây tái sinh ở các trạng thái rừng khác nhau (dẫn theo Trần Mạnh Cƣờng, 2007)
[9].
Các công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đáng
chú ý là cơng trình nghiên cứu của Richards P.W (1952), Rollet (1974), tổng kết các
kết quả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: trong các ơ có
kích thƣớc nhỏ (1 x 1 m, 1 x 1,5 m) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, một
số ít có phân bố Poisson. ở Châu Phi trên cơ sở các số liệu thu thập Taylor (1954),
Barnard (1955) xác định số lƣợng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần
thiết phải bổ sung bằng trồng rừng nhân tạo. Ngƣợc lại, các tác giả nghiên cứu về
tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu Á nhƣ Budowski (1956), Bava (1954), Atinot
(1965) lại nhận định dƣới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lƣợng cây tái sinh
có giá trị kinh tế, do vậy các biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết để bảo vệ và phát
triển cây tái sinh có sẵn dƣới tán rừng (Nguyễn Duy Chuyên, 1996) [7].
Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái nhƣ nhân tố ánh sáng
(thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm
tƣơi là những nhân tố ảnh hƣởng trực tiếp đến quá trình tái sinh rừng, cho đến
nay đã có nhiều cơng trình nghiên cứu, đề cập đến vấn đề này. Baur G.N (1962)