Bước đầu nghiên cứu một số quá trình động trong rừng lá rộng thường xanh ở kon hà nừng trên cơ sở phân tích các tài liệu thu nhập được từ 10 ô tiêu chuẩn định vị từ năm 2004 2008

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

-------------------------------------

VŨ TIẾN LÂM

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU MỘT SỐ QUÁ TRÌNH ĐỘNG
TRONG RỪNG LÁ RỘNG THƯỜNG XANH Ở KON HÀ NỪNG
TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH CÁC TÀI LIỆU THU THẬP ĐƯỢC
TỪ 10 Ô TIÊU CHUẨN ĐỊNH VỊ TỪ NĂM 2004-2008

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

HÀ NỘI - 2009


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

-------------------------------------

VŨ TIẾN LÂM

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU MỘT SỐ QUÁ TRÌNH ĐỘNG

TRONG RỪNG LÁ RỘNG THƯỜNG XANH Ở KON HÀ NỪNG
TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH CÁC TÀI LIỆU THU THẬP ĐƯỢC
TỪ 10 Ô TIÊU CHUẨN ĐỊNH VỊ TỪ NĂM 2004-2008

Chuyên ngành: LÂM HỌC
Mã số: 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. TRẦN VĂN CON

HÀ NỘI - 2009


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Rừng là tài nguyên có khả năng tái tạo quý giá, rừng không những là cơ sở
của sự phát triển kinh tế mà còn giữ chức năng sinh thái cực kỳ quan trọng. Song nó
là một hệ sinh thái phức tạp bao gồm nhiều thành phần với các quy luật sắp xếp
khác nhau trong không gian và thời gian. 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 thoả đáng một khi có sự hiểu biết đầy
đủ về bản chất quy luật sống của hệ sinh thái rừng. Khoa học ngày nay đã chứng tỏ
các biện pháp bảo vệ, tái tạo và sử dụng rừng chỉ có thể giải quyết thoả đáng khi có
sự hiểu biết đầy đủ và khoa học nhất về bản chất quy luật sống của rừng, trong đó
có quy luật sinh trưởng và các nhân tố ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển của
rừng, để từ đó có các biện pháp khai thác hợp lí đảm bảo quá trình sử dụng rừng bền

vững. Nghiên cứu động thái của rừng tự nhiên là một công việc rất khó khăn nhưng
cần thiết để nắm bắt được các qui luật phát triển của rừng từ đó có các quyết định
điều chỉnh hợp lý và kịp thời trong từng giai đoạn phát triển của rừng. Các quá trình
động thái diễn ra trong rừng có thể chia thành 3 nhóm quá trình: (i) tăng trưởng của
cây dẫn đến sự chuyển cấp trong tầng cây cao; (ii) quá trình tái sinh bổ sung; và (iii)
quá trình chết tự nhiên trong các cấp kính. Hai q trình sau làm thay đổi tổ thành
loài và cấu trúc của lâm phần.Các nghiên cứu về cấu trúc và động thái của rừng tự
nhiên đã được các khoa học lâm nghiệp quan tâm từ lâu, và có rất nhiều cơng trình
đã được cơng bố, nhiều kiến thức và kinh nghiệm đã được tích luỹ làm cơ sở cho
các biện pháp kỹ thuật trong quản lý và sử dụng rừng. Tuy nhiên để có cơ sở xây
dựng được mơ hình rừng "mục đích" và các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm dẫn
dắt rừng đạt được sự bền vững cần phải tiếp tục nghiên cứu bổ sung để có những
hiểu biết sâu hơn về các quy luật cấu trúc và động thái của rừng. Nghiên cứu động
thái rừng, đặc biệt là rừng nhiệt đới hỗn loài là một cơng việc rất khó khăn và địi


2

hỏi phải có các dữ liệu thu thập lâu năm từ một hệ thống ô tiêu chuẩn định vị được
thiết lập một cách hệ thống và thu thập quản lý theo một quy trình thống nhất
nghiêm ngặt. Ở Việt Nam, các nghiên cứu định vị còn rất hạn chế. Trong chương
trình theo dõi diễn biến tài nguyên rừng, bắt đầu từ chu kỳ 2 (1985-1990), Viện
Điều tra quy hoạch rừng đã thiết lập khoảng 100 ô định vị nghiên cứu sinh thái và
đã thu thập được một nguồn dữ liệu rất phong phú; tuy nhiên việc phân tích đánh
giá nguồn số liệu này để nghiên cứu các vấn đề sinh thái rừng và lâm học còn rất
hạn chế do nhiều nguyên nhân rất khác nhau. Trong khuôn khổ của đề tài “Nghiên
cứu ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật (TBKHKT) và các giải pháp nhằm xây
dựng mơ hình quản lý rừng tự nhiên bền vững ở Tây Nguyên” do Viện Khoa học
Lâm nghiệp Việt Nam thực hiện từ năm 2004-2006, đã thiết lập được 20 ô tiêu
chuẩn định vị trên các trạng thái của kiểu rừng lá rộng thường xanh ở khu vực Tây

Nguyên. Tiếp theo đó đề tài nghiên cứu cơ bản với tiêu đề “nghiên cứu các đặc
điểm cấu trúc và động thái của một số kiểu rừng chủ yếu ở Việt Nam” của Viện
Khoa học Lâm nghiệp giai đoạn 1 từ năm 2006-2010 đã thiết lập thêm 54 ô tiêu
chuẩn định vị cho 4 kiểu rừng khác nhau trên các vùng sinh thái của toàn quốc. Hệ
thống ô tiêu chuẩn định vị này là cơ sở cho các nghiên cứu sâu hơn về các quá trình
động trong các hệ sinh thái rừng khác nhau ở Việt Nam.
Trong khuôn khổ của một luận văn cao học, tôi thực hiện đề tài: "Bước đầu
nghiên cứu một số quá trình động trong rừng lá rộng thường xanh ở Kon Hà
Nừng trên cơ sở phân tích các tài liệu thu thập được từ 10 ô tiêu chuẩn định vị từ
năm 2004-2008". Đây là một trong những nội dung nghiên cứu thuộc đề tài “nghiên
cứu các đặc điểm cấu trúc và động thái của một số kiểu rừng chủ yếu ở Việt Nam”
do nhóm nghiên cứu của TS. Trần Văn Con, Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam
thực hiện.


3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Khái quát về động thái rừng
Hệ sinh thái rừng luôn ở trạng thái vận động và biến đổi khơng ngừng, nó
được biểu hiện dưới mọi hình thức mn màu mn vẻ: từ sự thay đổi trạng mùa,
mở rộng phạm vi phân bố của quần thể, quá trình sinh trưởng và phát triển, cho đến
hiện tượng tái sinh và diễn thế, sự thay đổi các nhân tố hoàn cảnh v ..v… Tất cả
những thay đổi đó của quần thể thực vật rừng được gọi chung là động thái rừng.
Những nghiên cứu về động thái rừng được xoay quanh những vấn đề chính là: quá
trình diễn thế rừng, quá trình sinh trưởng và phát triển rừng và tái sinh rừng.
Trước khi tìm hiểu về các quá trình của động thái rừng ta cần hiểu rõ một số
khái niệm cơ bản sau đây:
Diễn thế là một trong những biểu hiện quan trọng của động thái rừng. Việc
xuất hiện lớp cây con tái sinh đánh dấu cho sự ra đời của một thế hệ rừng mới,

nhưng dưới điều kiện tác động hoàn cảnh bên trong quần thể cùng với sự phù hợp
của đặc tính sinh lý sinh thái lồi cây tái sinh cho nên khơng phải trong mọi trường
hợp tổ thành thế hệ cây tái sinh đều đồng nhất với tổ thành tầng cây cao của quần
thể. Nếu thế hệ rừng mới thay thế thế hệ rừng cũ mà tổ thành rừng khơng có sự thay
đổi cơ bản thì sự thay thế đó chỉ là sự thay thế đời cây này bằng đời cây khác (hay
còn gọi là tái sinh rừng). Nếu thế hệ rừng mới thay thế có tổ thành lồi cây khác với
tổ thành thế hệ rừng cũ thì gọi là diễn thế rừng. Như vậy, diễn thế rừng là sự thay
thế thế hệ rừng này bằng thế hệ rừng khác mà trong đó tổ thành loài cây cao – nhất
là loài cây ưu thế sinh thái có sự thay đổi cơ bản (hay nói rộng ra, diễn thế rừng là
q trình thay thế hệ sinh thái rừng này bằng một hệ sinh thái khác).
Tái sinh rừng là việc xuất hiện một thế hệ cây con của những lồi cây gỗ ở
những nơi cịn hoàn cảnh rừng hoặc mất nhưng chưa lâu. Như vậy, tái sinh rừng là
điểm mốc khởi đầu cho một thế hệ rừng mới.
Sinh trưởng và phát triển được coi là một trong những biểu hiện quan trọng
của động thái rừng, kết quả của quá trình này quyết định tới sản lượng rừng, do vậy,


4

nó có ảnh hưởng quyết định đến mục tiêu kinh doanh của ngành lâm nghiệp. Sinh
trưởng được coi là sự tăng lên về kích thước và trọng lượng của cây (quá trình biến
đổi về lượng). Phát triển là tiến trình có tính quy luật của những biến đổi về chất
lượng đã đạt đến điểm ngoặt để chuyển sang biến đổi về chất, nó thể hiện các giai
đoạn phát triển của rừng (ví dụ: rừng non, chuyển sang rừng sào, rừng trung niên và
cuối cùng là rừng thành thục).
Xét về mặt thảm thực vật rừng (hay quần thụ cây gỗ) thì động thái là kết quả của
các quá trình cụ thể sau:
Tái sinh bổ sung (Recruitment): nẩy chồi, sản xuất hạt giống, phát tán hạt,
nẩy mầm, hình thành cây mạ và phát triển cây con cho đến khi đạt kích thước bổ
sung vào tầng cây cao (theo quan niệm điều tra).

Sinh trưởng (Growth): sự tăng lên về kích thước (đường kính và chiều cao)
của cây.
Cạnh tranh không gian (Geometric competition): sự tương tác về không
gian sinh trưởng giữa các cây cá thể liên quan đến cấu trúc hình học của cây, nhìn
chung thì các cây có kích thước hình học lớn có lợi thế hơn trong cạnh tranh khơng
gian (q trình phân hố cây theo kích thước).
Cạnh tranh tài ngun (Resource competition): các nhân tố lập địa có thể
hạn chế sinh trưởng và phát triển của một số loài nhất định.
Chết (Mortality): sự chết của các cây cá thể.
Ngoài các khái niệm và quá trình động thái liên quan đến thảm thực vật, trong tổng
thể hệ sinh thái rừng cịn có nhiều quá trình động liên quan đến động thái rừng, đó
là các q trình xác định mơ thức của chu trình sinh hố trong sự phát triển của
một hệ sinh thái rừng; chúng có thể chia thành các nhóm sau đây:
(1) Các quá trình ảnh hưởng đến đầu vào (Processes affecting inputs):
-

Phong hoá đất và đá

-

Cố định đạm

-

Kết tủa phân tử và hấp thụ khí


5

(2) Các quá trình thuỷ học ảnh hưởng đầu ra (Hydrologic processes affecting

outputs).
-

Mất mát các chất hồ tan

-

Xói mịn

-

Điều chỉnh tiềm năng ơxy hố khử

(3) Các q trình sinh học ảnh hưởng cân bằng giữa đầu vào và đầu ra
(Biological processes affecting the balance of inputs and outputs):
-

Sản xuất thực của hệ sinh thái.

-

Sự phân huỷ và huy động vật chất.

-

Điều chỉnh các hợp chất hoá học đất.

-

Sản xuất các chất cảm nhiểm tương hỗ.

-

Biến động trong sử dụng các nguyên tố.

Tóm lại: Động thái rừng là một khái niệm rất rộng và bao gồm nhiều quá trình rất
phức tạp. Nghiên cứu động thái rừng là một công việc hết sức khó khăn và càng đặc
biệt khó khăn hơn đối với rừng tự nhiên nhiệt đới bởi tính phức hợp của nó. Các
cơng trình nghiên cứu về động thái rừng tự nhiên nhiệt đới ở trên thế giới và ở Việt
Nam đã dược công bố cho đến nay là không kể hết được. Sau đây chỉ cập nhật một
số công trình nghiên cứu quan trọng nhất liên quan đến vấn đề nghiên cứu của đề
tài, đặc biệt là các công trình nghiên cứu các quá trình động thái của quần thụ cây
gỗ trên 3 vấn đề chính: tái sinh, diễn thế và tăng trưởng.
1.2. Các nghiên cứu về động thái rừng trên thế giới
1.2.1. Các nghiên cứu về tái sinh và diễn thế rừng
Có rất nhiều phương pháp đã được sử dụng để nghiên cứu quá trình diễn thế rừng,
phương pháp được sử dụng nhiều nhất là mơ hình hóa các quy luật biến đổi tầng
cây cao và tầng cây bụi thảm tươi dưới các tác động thay đổi điều kiện môi trường.
Hiện tồn tại rất nhiều quan điểm khác nhau trong nghiên cứu về lý thuyết
diễn thế của các hệ sinh thái, trong đó có thể chia thành hai trường phái cơ bản: (i)
Các lý thuyết về diễn thế dựa trên phản ứng của các cá thể sinh vật và quan niệm


6

diễn thế là kết quả của các chiến lược thích nghi của các cá thể đối với môi trường.
(ii) Các lý thuyết diễn thế dựa trên phản ứng của toàn bộ hệ sinh thái (Shugart,
H.H., 1984). Diễn thế dưới quan điểm của nhiều nhà sinh thái học, bao gồm sự biến
đổi của các hệ tự nhiên và hiểu biết về nguyên nhân cũng như xu hướng của các
biến đổi đó. Trong kho tài liệu về sinh thái học, đã có q nhiều các cơng trình viết

về diễn thế đến nỗi rất khó cho ai đó muốn tổng quan để đưa đến một sự phân loại
hay tổng hợp về các lý thuyết, trường phái về diễn thế cũng như các mô hình tốn
đã được ứng dụng để nghiên cứu về diễn thế. Shugart H.H. (1984) đã sử dụng một
loạt các mô hình máy tính vể diễn thế rừng (gọi là mơ hình lỗ trống) để nghiên cứu
phản ứng động thái lâu dài của hệ sinh thái rừng. Các nghiên cứu này tập trung vào
việc ứng dụng các mơ hình để phát triển lý thuyết và giải quyết các vấn đề trong
hiểu biết của chúng ta về diễn thế. Một loạt các mơ hình động thái rừng dựa trên cây
cá thể đã được thảo luận trong cơng trình này như: mơ hình cho rừng đồng lồi, đều
tuổi, mơ hình cho rừng hỗn lồi, đều tuổi, mơ hình cho rừng đồng lồi, khác tuổi và
mơ hình cho rừng khác lồi, khác tuổi; các mơ hình này lại được chia theo cách tiếp
cận có chú ý đến không gian và không chú ý đến yếu tố khơng gian.
Ngồi các phương pháp tiếp cận nghiên cứu diễn thế bằng mơ hình hố tốn,
các phương pháp nghiên cứu mô tả trên cơ sở nghiên cứu định vị lâu dài (thông qua
hệ thống ô tiêu chuẩn sinh thái định vị) hoặc thông qua một hệ thống các ô nghiên
cứu với các giai đoạn diễn thế khác nhau tồn tại ở cùng một thời điểm trên các địa
điểm không gian khác nhau (phương pháp lấy không gian thay thế thời gian).
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: dưới tán rừng, chỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác,
đất rừng sau nương 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.
Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng được xác định
bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố. Sự


7

tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây gỗ lớn đã được nhiều
nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930; Richards, 1933; 1939; Aubreville, 1938; Beard,

1946; Lebrun và Gilbert, 1954; Joné, 1955-1956; Schultz, 1960; Baur, 1964; Rollet, 1969).
Do tính chất phức tạp về tổ thành lồi cây, trong đó chỉ có một số lồi có giá trị nên trong
thực tiễn, người ta chỉ khảo sát những lồi cây có ý nghĩa nhất định.
Q trình tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới vô cùng phức tạp và cịn ít được
nghiên cứu. Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng mưa thường chỉ
tập trung vào một số lồi cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng đã ít nhiều bị biến
đổi. Van steenis (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa
nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các
lồi cây ưa sáng.
Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được 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 phương thức chặt tái sinh.
Cơng trình của Bernard (1954, 1959); Wyatt Smith (1961, 1963) với phương thức rừng
đều tuổi ở Mã Lai; 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 phương
thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nijêria và Gana; Barnarji (1959) với phương thức chặt
dần nâng cao vòm lá ở Andamann. Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng
phương thức đối với tái sinh đã được Baur (1964) tổng kết trong tác phẩm: Cơ sở sinh
thái học của kinh doanh rừng mưa.
Nghiên cứu tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi, A.Obrevin (1938) nhận thấy cây
con của các loài cây ưu thế trong rừng mưa là rất hiếm. A.Obrevin đã khái quát hoá các
hiện tượng tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi để đúc kết nên lý luận bức khảm tái sinh,
nhưng phần lý giải các hiện tượng đó còn bị hạn chế chưa đưa ra được những đề xuất
cụ thể. Vì vậy, lý luận của ơng cịn ít sức thuyết phục, chưa giúp ích cho thực tiễn sản
xuất để điều khiển tái sinh rừng theo những mục tiêu kinh doanh đã đề ra.
Tuy nhiên, những kết quả quan sát của Davit và P.W Risa (1933), Bơt (1946),
Sun (1960), Role (1969) ở rừng nhiệt đới Nam Mỹ lại khác hẳn với nhận định của


8

A.Obrevin. Đó là hiện tượng 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.
Các cơng trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đáng chú
ý là công trình nghiên cứu của Richards, P.W (1952), Bernard 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 thước nhỏ (1 x 1m, 1 x 1.5m) 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 Tayloer (1954), Barnard
(1955) xác định số lượng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ
sung bằng trồng rừng nhân tạo. Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên
rừng nhiệt đới Châu Á như Budowski (1956), Bava (1954), Atinot (1965) lại nhận
định dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng 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
dưới tán rừng (dẫn theo Nguyễn Duy Chuyên, 1995) .
Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái như nhân tố ánh sáng
(thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm
tươi là những nhân tố ảnh hưởng 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)
cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển của cây con còn đối với
sự nảy mầm và phát triển của cây mầm, ảnh hưởng này thường không rõ ràng.
Thảm cỏ, cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây tái sinh. Ở những quần
thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhưng chúng vẫn có ảnh hưởng
đến cây tái sinh. Nhìn chung ở rừng nhiệt đới, tổ thành và mật độ cây tái sinh
thường khá lớn. Nhưng số lượng lồi cây có giá trị kinh tế thường không nhiều
và được chú ý hơn, cịn các lồi cây có giá trị kinh tế thấp thường ít được nghiên
cứu, đặc biệt là đối với tái sinh ở các trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy.
H. Lamprecht (1989) căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của các lồi cây trong suốt
q trình sống để phân chia cây rừng nhiệt đới thành nhóm cây ưa sáng, nhóm cây bạn
chịu bóng và nhóm cây chịu bóng. Kết cấu của quần thụ lâm phần có ảnh hưởng đến

9

tái sinh rừng. I.D.Yurkevich (1960) đã chứng minh độ tàn che tối ưu cho sự phát triển
bình thường của đa số các loài cây gỗ là 0,6 - 0,7.
Độ khép tán của quần thụ ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ và sức sống của cây
con. Trong cơng trình nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa cây con và quần thụ,
V.G.Karpov (1969) đã chỉ ra đặc điểm phức tạp trong quan hệ cạnh tranh về dinh
dưỡng khoáng của đất, ánh sáng, độ ẩm và tính chất khơng thuần nhất của quan hệ qua
lại giữa các thực vật tuỳ thuộc đặc tính sinh vật học, tuổi và điều kiện sinh thái của
quần thể thực vật (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992).
Trong nghiên cứu tái sinh rừng người ta nhận thấy rằng tầng cỏ và cây bụi qua
thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng của tầng đất mặt đã ảnh
hưởng xấu đến cây con tái sinh của các lồi cây gỗ. Những quần thụ kín tán, đất khơ và
nghèo dinh dưỡng khống do đó thảm cỏ và cây bụi sinh trưởng kém nên ảnh hưởng
của nó đến các cây gỗ tái sinh khơng đáng kể. Ngược lại, những lâm phần thưa, rừng
đã qua khai thác thì thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ. Trong điều kiện này
chúng là nhân tố gây trở ngại rất lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973)
(dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992) .
Như vậy, các cơng trình nghiên cứu được đề cập ở trên đã phần nào làm sáng tỏ
đặc điểm tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới. Đó là cơ sở để xây dựng các phương thức
lâm sinh hợp lý.
Tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy được một số tác giả nghiên
cứu. Saldarriaga (1991) nghiên cứu tại rừng nhiệt đới ở Colombia và Venezuela nhận
xét: Sau khi bỏ hoá, số lượng loài thực vật tăng dần từ ban đầu đến rừng thành thục.
Thành phần của các loài cây trưởng thành phụ thuộc vào tỷ lệ các lồi ngun thuỷ mà
nó được sống sót từ thời gian đầu của q trình tái sinh, thời gian phục hồi khác nhau
phụ thuộc vào mức độ, tần số canh tác của khu vực đó (dẫn theo Phạm Hồng Ban). Kết
quả nghiên cứu của các tác giả Lambert et al (1989), Warner (1991), Rouw (1991) đều
cho thấy quá trình diễn thế sau nương rẫy như sau: đầu tiên đám nương rẫy được các

loài cỏ xâm chiếm, nhưng sau một năm loài cây gỗ tiên phong được gieo giống từ vùng
lân cận hỗ trợ cho việc hình thành quần thụ các loài cây gỗ, tạo ra tiểu hồn cảnh thích


10

hợp cho việc sinh trưởng của cây con. Những loài cây gỗ tiên phong chết đi sau 5-10
năm và được thay thế dần bằng các loài cây rừng mọc chậm, ước tính cần phải mất
hàng trăm năm thì nương rẫy cũ mới chuyển thành loại hình rừng gần với dạng nguyên
sinh ban đầu.
Nghiên cứu khả năng tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy từ 1-20
năm ở vùng Tây Bắc Ấn Độ, Ramakrishnan (1981, 1992) đã cho biết chỉ số đa dạng
loài rất thấp. Chỉ số loài ưu thế đạt đỉnh cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và
giảm dần theo thời gian bỏ hoá. Long Chun và cộng sự (1993) đã nghiên cứu đa dạng
thực vật ở hệ sinh thái nương rẫy tại Xishuangbanna tỉnh Vân Nam, Trung Quốc nhận
xét: tại Baka khi nương rẫy bỏ hố được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 lồi thực vật.
Bỏ hố 19 năm thì có 60 họ, 134 chi, 167 lồi (dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000).
Kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên thế giới cho
chúng ta những hiểu biết các phương pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên ở một
số nơi. Đặc biệt, sự vận dụng các hiểu biết về quy luật tái sinh để xây dựng các biện
pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý tài nguyên rừng bền vững.
1.2.2. Các nghiên cứu về sinh trưởng rừng
Người ta đã dùng nhiều cách để mô tả sinh trưởng của cây và sản lượng lâm
phần. Cách truyền thống mà các nhà lâm học cổ điển thường dùng là bảng sản
lượng. Từ những năm 1960 trở lại đây ngày càng xuất hiện nhiều cơng trình dùng
mơ hình tốn để nghiên cứu q trình sinh trưởng của cây rừng. Ngày nay đã có
hàng loạt các hàm sinh trưởng có thể diễn tả chính xác đường cong sinh trưởng của
cây rừng phụ thuộc vào thời gian. Vấn đề bây giờ vì thế là ở chỗ hiểu sâu hơn cơ sở
lý thuyết của q trình sinh trưởng, có nhiều cách để thực hiện việc này, ví dụ:
- Nhận thức các quy luật vật lý và ảnh hưởng của nó vào q trình sinh

trưởng cho phép mơ tả được các hàm tốn.
- Mơ tả q trình sinh trưởng thơng qua mơ hình điều khiển.
- Mơ tả q trình sinh trưởng như là sự kiện ngẫu nhiên (Wenk, 1978).
Backman (1962) đã chỉ ra rằng: Suất tăng trưởng của một lâm phần là một
hàm phụ thuộc vào tuổi, loài cây, lập địa và mật độ. Clutter (1963) đã dùng phương


11

trình vi phân để dự báo năng suất của rừng thuần lồi đều tuổi, cịn Moser và Hau
(1962) thì dùng phương pháp này để nghiên cứu rừng lá rộng khác tuổi. Các nghiên
cứu về sau đã bổ sung thêm nhiều yếu tố mới. Moser (1972) đã định lượng ba thành
phần chủ yếu của quá trình sinh trưởng: Tái sinh (ingrowth); chết (mortality); tăng
trưởng cây sống (Survior growth), ông đã phát triển một mơ hình gồm các hệ
phương trình phi tuyến để dự báo sinh trưởng của rừng cho các cấp đất và cỡ đường
kính khác nhau. Leary (1970) cũng tiến hành những nghiên cứu tương tự, ông đã
thảo luận sâu hơn về các luận điểm lý thuyết của các mô hình mơ phỏng sinh trưỏng
và đưa ra những ngun tắc, để ước lượng các tham số.
Ek (1974) đã dùng hệ phương trình phi tuyến để nghiên cứu nhiều lâm phần
rừng lá rộng khác tuổi.
Người ta cũng có thể dùng các q trình ngẫu nhiên để mơ tả sinh trưởng của
lâm phần. Burner và Moser (1973) đã dùng quá trình Markov để mơ phỏng sự
chuyển hố cấp kính theo thời gian. Stephen và Waggoner (1970) cho rằng có thể
dùng mơ hình Markov để mơ phỏng sự biến đổi thành phần lồi của một lâm phần
trong vòng 40 năm. Suzuki và Umemura (1974). Kouba, J. (1976) đã dùng chuỗi
Markov để dự báo phân bố số cây theo cấp kính trong tương lai và quá trình thay
đổi cấu trúc tuổi trong khi điều chế.
Bên cạnh mơ hình lâm phần người ta cũng có thể xây dựng các mơ hình trên
cơ sở của từng cây cá thể. Về phương pháp luận thì cách làm này dễ và chính xác
hơn phương pháp mơ tả chung cho lâm phần; tuy nhiên nó địi hỏi một khối lượng

thơng tin và tính tốn lớn hơn nhiều. Ưu điểm nổi bật của mơ hình từng cây là có
thể dễ dàng kết hợp với quá trình đào thải (tự nhiên, nhân tạo) hoặc sự tái sinh
thêm; và cũng thích hợp hơn để mơ tải rừng hỗn lồi. Do đó xu hướng sử dụng mơ
hình từng cây đang tăng lên.
Người ta cịn phân biệt mơ hình phụ thuộc khoảng cách và mơ hình khơng
phụ thuộc khoảng cách, ở loại mơ hình phụ thuộc khoảng cách người ta đưa thêm
chỉ số cạnh tranh để đánh giá mức độ phụ thuộc giữa các các cá thể với nhau.
Cho dù sử dụng phương pháp nghiên cứu mô tả thực nghiệm, phương pháp
biểu đồ hay phương pháp mơ hình hố tốn, thì điều quan trong nhất vẫn phụ thuộc


12

vào phương pháp thu thập số liệu. Phương pháp thu thập số liệu chính xác nhất là
thiết lập một hệ thống ô tiêu chuẩn định vị để theo dõi lâu dài các nhân tố tạo thành
cấu trúc của rừng. Tuy nhiên phương pháp này địi hỏi phải có thời gian nghiên cứu
lâu dài và tốn nhiều công sức để theo dõi định kỳ. Trong một số trường hợp, người
nghiên cứu cần phải rút ngắn thời gian nghiên cứu để đưa ra những cơ sở khoa học
đáp ứng ngay yêu cầu sản xuất và người ta đã sử dụng hệ thống các ô tiêu chuẩn
tạm thời được thiết lập theo các cách rút mẫu khác nhau tuỳ theo mục tiêu nghiên
cứu. Cách cách rút mẫu chủ yếu là: hệ thống, ngẫu nhiên, điển hình hoặc phối hợp
giữa các phương pháp rút mẫu với nhau.
Tóm lại, việc mơ hình hố q trình sinh trưởng của cây rừng được tiến hành
bằng nhiều hướng khác nhau, nhưng có thể xếp thành hai xu hướng chính. Xu
hướng thứ nhất tập trung mơ tả sinh trưởng chung của lâm phần có chú ý đến các
đặc trưng động thái như quá trình sinh trưởng, tái sinh và quá trình chết tự nhiên,
hướng này về sau đã chi tiết đến các cấp kích thước và nhóm lồi. Xu hướng thứ
hai là mơ hình từng cây, là những mơ hình rất chi tiết với một khối lượng tính tốn
lớn, phức tạp, tuy nhiên nó đã trở thành hiện thực thơng qua các tiến bộ của kỹ thuật
máy tính điện tử.

1.3. Các nghiên cứu về động thái rừng ở trong nước
1.3.1. Các nghiên cứu về tái sinh và diễn thế rừng
Tái sinh rừng mưa nhiệt đới có đặc điểm 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 (Phú Thọ)...
Tái sinh tự nhiên là qúa trình chủ yếu để phục hồi rừng qua các pha diến thế.
Có hai cách tái sinh tự nhiên:
1. Cách tái sinh liên lục dưới tán kín rậm của những lồi chịu bóng thường
thưa thớt và yếu ớt vì thiếu áng sáng nên chỉ có một số ít cây thốt khỏi giai đoạn


13

nguy hiểm, ức chế kéo dài để chò cơ hội vươn lên tầng cao cho thích hợp với nhu
cầu sinh thái;
2. Cách tái sinh theo vệt để hàn gắn những lỗ trống trong tán rừng do cây già
đỏ rụi hay gió bão làm đổ gãy. Trên lỗ trống đó, trước hết sẽ mọc lên các loài cây
tiên phong ưa sang, mọc nhanh. Dưới tán của các cây tiên phong, các loài cây định
vị trong thành phần quần thụ cũ thường địi hỏi che bóng trong 1-2 năm đầu, sẽ mọc
sau và dần dần vươn lên thay thế những loài tiên phong tạm thời có tuổi thọ ngắn.
Q trình tái sinh và diễn thế của rừng tự nhiên là những vấn đề hết sức quan
trọng trong nghiên cứu sinh thái rừng nhiệt đới. Mỗi sự phá hoại rừng nguyên sinh
đều dẫn đến quá trình diễn thế theo xu hướng trở lại trạng thái ban đầu. Sự thay đổi
như vậy thường được gọi là quá trính diễn thế thứ sinh, đây là một quá trình hết sức
phức tạp vì các hình thức, mức độ và thời kỳ phá hoại quần thể thực vật cũng như
sự thoái hoá của đất rừng cũng hết sức phức tạp. Theo Thái Văn Trừng (1970) thì
có thể phân ra hai loại trong quá trình diễn thế thứ sinh:
1. Trên đất rừng nguyên trạng.
2. Trên đất rừng thoái hoá.

Trên đất rừng nguyên trạng, nếu thảm thực vật chỉ bị phá hoại một lần thì các kiểu
thảm thực vật sẽ phục hồi gần giống như các quần thể nguyên hay thứ sinh tự nhiên
ở một số khu vực nhất định. Nếu bị tác động nhiều lần trong quá trình diễn thế thứ
sinh thì tuỳ loại hình quần thụ nhưng thường là khơng biến đổi mấy về hình dạng,
cịn về cấu trúc sẽ đơn giản và thành phần cây tái sinh gồm chủ yếu là những loài
cây tiên phong tạm cư hay tiên phong định cư và có rất lồi định vị nên không thể
đạt độ ưu thế tương đối của rừng nguyên sinh. Trên loại đất rừng thoái hoá, môi
trường đã biến đổi, nhiều khi thảm thực vật rừng không phục hồi nguyên trạng được
nên sẽ phát sinh những kiểu thảm thực vật ở bậc thấp hơn kiểu khí hậu, hay kiểu khí
hậu thổ nhưỡng. Đầy là loại diễn thế đi xuống, muốn rừng trở lại nguyên trạng thì
phải chờ thời gian dài để cải thiện chất lượng về mặt thổ nhưỡng.
Nghiên cứu tái sinh 9 loài cây giỗ có giá trị kinh tế (Táu mật, Dẻ, Re, Lim
xanh, Cà ổi, Sến, Xoay, Vàng tâm, Giổi) trên các trạng thái rừng khác nhau so với


14

rừng giàu chưa bị tác động nhận thấy số lượng cây tái sinh giảm rõ rệt: ở rừng
nguyên sinh, tổng số cây tái sinh mục đích đạt 2594 cây/ha, trong khi đó rừng IIIA2
số lượng giảm xuống cịn 1481 cây/ha, ở rừng IIIA1 chỉ cịn là 750 cây/ha; trong đó
có một số lồi hầu như rất ít gặp như Lim xanh, Re, Vàng tâm, Xoay, Sến. Tỷ lệ %
so với tổng số các loài cây tái sinh cũng giảm rõ rệt. Tuy nhiên, rừng ở Kon Hà
Nừng cịn có trữ lượng cao và khai thác chọn mới được diễn ra trong vịng 10 năm
thì sự thay đổi trong tái sinh chưa xẩy ra mạnh.
Hoàng Văn Tuấn (2007), khi nghiên cứu về đặc điểm tái sinh và động thái tái sinh
của hệ sinh thái rừng lá rộng thường xanh vùng Tây bắc đã chỉ ra rằng: có một sự
tích luỹ số lồi ở các lớp cây có kích thước lớn hơn so với các lớp cây dưới đó.
Thực tế này phản ánh kết quả của sự khác nhau về tốc độ sinh trưởng của các loài
cây tái sinh và tuỳ vào kích thước của lỗ trống được tạo ra trong tán rừng làm tiền
đề cho quá trình tái sinh. Trần Văn Con và cộng sự (2006) đã chỉ ra rằng, động thái

rừng có thể được nghiên cứu bằng theo dõi các ô định vị qua nhiều năm. Kết quả
phân tích tài liệu thu thập được trong ba năm từ các ô tiêu chuẩn định vị ở Kon Hà
Nừng đã cho thấy qui luật động thái của rừng. Biến động về số cây ở lớp cây tái
sinh rất lớn, tỷ lệ chết và tỷ lệ tái sinh vào cấp kính nhỏ nhất khá cao. Tỷ lệ chết cao
nhất là ở lớp cây tái sinh có D1,3 từ 1 đến 10cm (64%); chứng tỏ có một sự cạnh
tranh rất lớn trong lớp cây tái sinh này. Trong thời gian quan sát 3 năm, số cây chết
trong tầng cây cao là 25 cây (chiếm 6%), trong đó chết chủ yếu ở cấp kính từ 10 20cm. Số cây từ lớp cây tái sinh chuyển lên tầng cây cao là 28 cây. Số cây trong
tầng cây cao chuyển lên các cỡ kính cao hơn là 56 cây.
1.3.2. Các nghiên cứu về tăng trưởng rừng
Ở Việt Nam, nghiên cứu tăng trưởng rừng mới được bắt đầu từ những năm đầu thập
niên 50 của thế kỷ trước. Từ 1958-1960, các chuyên gia Đức đã tiến hành giải tích
và nghiên cứu sinh trưởng cho một số lồi cây rừng tự nhiên phục vụ công tác điều
tra và phân loại rừng một số vùng trọng điểm: Thanh Hoá, Thái Nguyên, Bắc
Giang, Quảng Ninh. Từ 1960 – 1965, các chuyên gia Trung Quốc và cán bộ điều tra
rừng Việt Nam phối hợp nghiên cứu tăng trưởng và sinh trưởng trên 20 loài cây phổ


15

biến ở vùng sông Hiếu, Nghệ An bằng phương pháp giải tích thân cây tiêu chuẩn để
phục vụ nhiệm vụ quy hoạch vùng trọng điểm phát triển Lâm nghiệp của miền Bắc.
Từ 1965 – 1975, vấn đề điều tra tăng trưởng được chú trọng nhằm phục vụ công tác
quy hoạch rừng, luận chứng kinh tế kỹ thuật, phát triển trồng rừng và đào tạo cán bộ
ký thuật lâm nghiệp ở miền Bắc Việt Nam. Bộ môn Điều tra tăng trưởng được
thành lập và bước đầu hoạt động nghiên cứu phục vụ sản xuất có hiệu quả (Viện
ĐTQH rừng, Viện nghiên cứu lâm nghiệp, Trường ĐHLN). Đặc biệt phải kể đến
công trình nghiên cứu tăng trưởng khá tồn diện cho đối tượng rừng mỡ trồng và bồ
đề tái sinh sau nương rẫy ở vùng trung tâm miền Bắc của PGS Vũ Đình Phương
(1968 – 1972). Giai đoạn sau năm 1975 đã bắt đầu có các nghiên cứu tăng trưởng ở
các lồi cây trồng rừng nguyên liệu giấy, rừng gỗ trụ mỏ như Thơng, Mỡ, Bồ đề,

Bạch đàn, Keo... và các lồi cây rừng tự nhiên. Ngồi tính tốn tăng trưởng cây cá
lẻ và lâm phần thuần loài theo từng vùng sinh thái, một số nghiên cứu đã cố gắng
xác định tăng trưởng lâm phần rừng tự nhiên hỗn giao khác tuổi. Phương pháp thu
thập tài liệu vẫn áp dụng các phương pháp truyền thống như lập ô mẫu cố định để
đo đếm định kỳ nhằm xác định tăng trưởng lâm phần, giải tích cây (cưa thớt, khoan
tăng trưởng, đẽo vát...), xác định tuổi và tăng trưởng cây cá lẻ và tính tốn tăng
trưởng cho tồn bộ lâm phần. Phương pháp xử lý tính tốn đã tiến dần từ việc tính
tăng trưởng bình quân từ một số cây mẫu bằng phương pháp mơ phỏng tăng trưởng
theo các hàm tốn học. Phương pháp này tránh được các sai số do phân cấp thời
gian, nắn tròn số lẻ, hoặc các sai số do sử dụng cơng thức gần đúng. Hiện nay đã có
biểu tăng trưởng cho khoảng 100 loài cây trồng rừng phổ biến và lồi cây rừng tự
nhiên. Có thể nêu một số cơng trình nghiên cứu tiêu biểu sau (Dẫn theo Cẩm nang
Lâm nghiệp, chương Tăng trưởng rừng- Cục Lâm nghiệp và GTZ (2006):
Giai đoạn 1981-1985: Trịnh Khắc Mười và Đào Công Khanh đã nghiên cứu qui luật
tăng trưởng làm cơ sở cho việc tỉa thưa, nuôi dưỡng rừng Thông nhựa vùng Thanh
Nghệ tĩnh và vùng Đông Bắc trên cơ sở đo đếm 187 ô định vị và tạm thời, 481 cây
giải tích và khoan tăng trưởng.


16

Năm 1985: Vũ Đình Phương và cộng sự Viện Khoa học kỹ thuật Lâm nghiệp (nay
là Viện Nghiên cứu lâm nghiệp) đã nhiên cứu qui luật tăng trưởng của lâm phần
thuần loài và hỗn loài năng suất cao để làm cơ sở đưa ra các phương pháp kinh
doanh rừng hợp lý (đề tài 04010102a- Chương trình 04.01). Tài liệu nghiên cứu từ
50 ơ tiêu chuẩn, mỗi ơ có diện tích từ 0,25-1ha ở các khu rừng giàu tại Kon Hà
Nừng và lưu vực Sông Hiếu.
Giai đoạn 1984-1989: Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh nghiên cứu tăng
trưởng và sản lượng rừng trồng Thông ba lá dựa trên tài liệu thu thập từ 142 ô định
vị và bán định vị, 350 ô tiêu chuẩn tạm thời, 420 cây tiêu chuẩn theo cỡ kính, giải

tích 242 cây ngả, đo 548 bộ tán lá về diện tích và đường kính hình chiếu tán, đo
đếm sinh khối thân, cành, lá, rễ của 60 cây, sử dụng tài liệu 572 ơ trịn, chặt trắng 4
ơ tiêu chuẩn 100x100m.
Năm 1998: Trần Quốc Dũng và các cộng sự Viện Điều tra qui hoạch rừng đã nghiên
cứu phân tích đánh giá tăng trưởng rừng thường xanh cây gỗ lá rộng vùng Bắc
Trung bộ dựa trên 587 cây giải tích của 27 lồi ưu thế.
Năm 2000: Trần Quốc Dũng và các cộng sự Viện Điều tra qui hoạch rừng đã nghiên
cứu phân tích đánh giá tăng trưởng rừng thường xanh cây gỗ lá rộng vùng Bắc
Trung bộ dựa trên 1187 cây giải tích của 43 lồi ưu thế.
Cũng năm 2000, Vũ Tiến Hinh và cộng sự thuộc trường Đại học Lâm nghiệp đã lập
biểu sinh trưởng và sản lượng cho 3 lồi cây: sa mộc, mỡ và thơng đi ngựa ở các
tỉnh phía Bắc và Đơng Bắc Việt Nam.
Năm 2001: Đào Công Khanh và cộng sự thông qua đề tài nghiên cứu cấp Bộ, đã lập
biểu quá trình sinh trưởng và sản lượng cho rừng trồng các loài cây Bạch đàn
urophylla (Eucalyptus urophylla), Tếch (Techtona grangdis), Keo tai tượng (Acacia
mangium), Thông nhựa (Pinus merkusii), và kiểm tra biểu sản lượng các loài Đước
(Rhyzophora apiculata) và Tràm (Melaleuca leucadendra).
Năm 2004: Trần Quốc Dũng và các cộng sự Viện Điều tra qui hoạch rừng đã nghiên
cứu xây dựng một số chỉ tiêu tăng trưởng một số trạng thái rừng tự nhiên vùng


17

Đông Nam Bộ và Tây nguyên dựa trên 631 cây giải tích của 26 lồi ưu thế của vùng
Đơng Nam Bộ và 587 cây giải tích của 27 lồi ưu thế của vùng Tây nguyên.
Giai đoạn 2001-2004: Đỗ xuân Lân (Viện Điều tra quy hoạch rừng) đã nghiên cứu
tăng trưởng rừng tự nhiên lá rộng thường xanh đã qua tác động. Đây là đề tài nghiên
cứu cấp Bộ.
Năm 2001-2005, nhóm đề tài do Đỗ Đình Sâm chủ trì đã xây được 1 số dạng
phương trình tăng trưởng đường kính lâm phần ở các vùng sinh thái và tính được

tăng trưởng rừng cho một số ô tiêu chuẩn trên các trạng thái rừng phổ biến hiện nay.
Trên cơ sở đó đã xác định đường kính thành thục để có thể khai thác của các loài
cây gỗ kinh doanh tuỳ thuộc tốc độ sinh trưởng và đặc tính sinh học của từng loài
trên các vùng sinh thái với hơn 60 loài ở Bắc Trung bộ, 22 loài ở Tây Nguyên và 18
loài ở Duyên Hải Nam trung bộ. Sắp xếp các loài cây theo tốc độ sinh trưởng
(chậm, trung bình, nhanh ) và kết hợp theo nhóm gỗ.
Năm 2004-2006, nhóm nghiên cứu do Trần Văn Con chủ trì đã nghiên cứu bổ sung
qui luật sinh trưởng của chiều cao 20 loài cây thường được khai thác ở Tây Nguyên
cho phép phân thành ba nhóm theo đặc điểm sinh trưởng: (i): Các lồi cây ưa bóng
giai đoạn đầu, sinh trưởng chiều cao trong 10 năm đầu rất chậm sau đó tăng dần lên
khi vượt lên được tầng cây cao để trở thành tầng trội. Đó là các lồi: Xoay, Chị,
Cồng, Thạch đảm, Giẻ và Hồng đàn. (ii) Các lồi cây chịu bóng nhẹ (trung tính)
giai đoạn đầu, sinh trưởng chiều cao ở 10 năm đầu trung bình và tăng lên ở giai
đoạn sau đạt tầng cây cao ở tuổi thành thục. Đó là các loài: Re, Vạng, Vàng tâm,
Trám, Sến, Gội, Giổi và Cóc đá. (iii) Các lồi cây ưa sáng, sinh trưởng chiều cao
giai đoạn đầu rất nhanh sau đó chậm lại và dừng lại rồi dừng lại ở tầng giữa của
rừng ổn định. Đó là các lồi: Bời lời, Chân chim, Bứa, Côm, Gáo, và Trâm. Nghiên
cứu qui luật sinh trưởng đường kính đã xác định được đường kính tại đó tăng
trưởng đạt tối đa để làm căn cứ khoa học cho việc xác định đường kính khai thác tối
thiểu.
1.3.3. Thảo luận và xác định vấn đề nghiên cứu
Nghiên cứu về quá trình động thái của rừng tự nhiên là hết sức phức tạp nhưng lại
có vai trị vơ cùng quan trọng trong việc xác định các phương pháp hiệu quả để dự


18

báo tà ngun rừng. Các phương pháp mơ hình hố các q trình động cịn có khả
năng thăm dị các lựa chọn về quản lý và phương án kỹ thuật lâm sinh. Chẵng hạn,
các nhà lâm học muốn biết hiệu quả lâu dài của một biện pháp kỹ thuật lâm sinh cụ

thể như việc thay đổi cường độ khai thác rừng và khả năng khai thác trong tương
lai. Với một mơ hình sinh trưởng, nhà nghiên cứu có thể kiểm tra đầu ra của các
phương án (kịch bản) khai thác khác nhau để lựa chọn được phương án tối ưu nhất.
Q trình xây dựng một mơ hình sinh trưởng cịn khó khả năng tìm hiểu sâu hơn về
các kiến thức động thái của lâm phần rừng. Đã có quá nhiều các cơng trình nghiên
cứu mơ hình hố sinh trưởng của rừng thuần loài đều tuổi, đặc biệt là cho rừng
trồng. Tuy nhiên, các hệ sinh thái rừng trồng thường rất đơn giản và phương pháp
tiếp cận để xây dựng mô hình cho chúng khơng thể áp dụng được đối với rừng hỗn
loài, khác tuổi. Rừng hỗn loài nhiệt đới ẩm với sự tồn tại hàng trăm loài cây khác
nhau ở các cấp tuổi (cấp kích thước) và kiểu sinh trưởng rất đa dạng là một thách
thức lớn đối với việc xây dựng các quá trình động thái.
Các nhà quản lý lâm nghiệp cần các thông tin về hiện trạng tài ngun rừng ( ví dụ
số cây theo lồi, theo cỡ kính, …), các dự báo về xu thế phát triển của rừng, lượng
khai thác và thời gian có thể khai thác trong tương lai… Các thơng tin này có thể
được sưu tập từ ba nguồn sau đây: (i) xác định diện tích rừng hiện có; (ii) số liệu
kiểm kê cấp lâm phần rừng hiện tại; và (iii) các mơ hình sinh trưởng và khai thác
dựa trên dữ liệu theo dõi diễn biến tài nguyên rừng. Vai trò và mối quan hệ tương
tác giữa 3 nguồn số liệu này được thể hiện ở hình 1.1. Kiểm kê tỉnh (static
inventory) là việc kiểm kê trạng thái rừng ở một thời điểm nhất định và thường sử
dụng hệ thống ô tiêu chuẩn tạm thời. Kiểm kê động (dynamic inventory) là việc
kiểm kê định kỳ bằng hệ thống ô tiêu chuẩn định vị để theo dõi diễn biến động thái
rừng. Một mơ hình sinh trưởng là sự tổng hợp dữ liệu của kiểm kê động để biểu thị
sinh trưởng và diễn biến của rừng. Các mơ hình sinh trưởng có thể có vai trị rất lớn
trong quản lý rừng và thể hiện các chính sách lâm nghiệp. Tận dụng được các ưu
thế của mô hình sinh trưởng và kết hợp với các nguồn dữ liệu khác về tài nguyên và


19

mơi trường, mơ hình sinh trưởng có thể được áp dụng để dự báo và trình bày các

quy định, các hướng dẫn về chính sách lâm nghiệp.

Kiểm kê
tỉnh

Kiểm kê
động

Diện tích
rừng

Mơ hình
sinh trưởng

CÁC GIẢ ĐỊNH

Lâm phần
tương lai

Diện tích
rừng

Hiện trạng
tài ngun
rừng

Dự báo tài
ngun
rừng

Hình 1.1. Vai trị của mơ hình sinh trưởng và dữ liệu bổ sung trong cung cấp
thông tin cho quản lý rừng (Vanclay, J.K., 1994)
Hiện tại có q nhiều mơ hình sinh trưởng vì vậy khơng một ai có khả năng kiểm
tra tất cả các phương pháp đã sử dụng để xây dựng các mơ hình sinh trưởng. Vì vậy,
cần thiết phải có một sự phân loại các mơ hình theo các tiêu chí nhất định. Dựa trên
tính chi tiết của mơ hình sinh rưởng có thể phân thành 3 nhóm mơ hình: (i) Mơ hình
lâm phần; (ii) Mơ hình theo cỡ kính và (iii) Mơ hình cây cá thể.
Mơ hình lâm phần thường là những mơ hình đơn gian, mang tính khái qt nhưng
khơng tồn diện như các cách tiếp cận khác. Cách tiếp cận này dùng các tham số
bình quân chung của lâm phần như mật độ, tổng tiết diện ngang và thể tích cây
đứng để dự báo sinh trưởng và sản lượng của rừng. Khơng tính tốn chi tiết cho
từng cây.
Mơ hình theo cỡ kính cung cấp các thông tin liên quan đến cấu trúc của lâm phần.
Có rất nhiều kỹ thuật có thể sử dụng để mơ hình hố cấu trúc lâm phân, nhưng
phương pháp được sử dụng rộng rải nhất là mơ hình phân bố số cây theo cỡ kính.


20

Cách tiếp cận này là một sự dung hoà giữa tiếp cận toàn lâm phần và tiếp cận theo
từng cây. Khi khoảng cách cỡ kính lớn và tồn lâm phần chỉ có một cỡ kính thì
chúng ta có mơ hình cho tồn lâm phần và khi khoảng cách cỡ kính nhỏ để mỗi cây
cá thể được coi là một cỡ kính thì ta có mơ hình cây cá thể.
Mơ hình cây cá thể là mơ hình chi tiết nhất trong đó sử dụng đơn vị cây cá thể
làm cơ sở cho mơ hình hố. Số liệu đầu vào tối thiểu là một danh sách đặc trưng
kích thước của tất cả các cây cá thể.
Dựa trên đặc tính của mơ hình, người ta cũng có thể chia thành hai nhóm (i) mơ
hình q trình nhằm mơ phỏng q trình sinh trưởng của rừng phụ thuộc vào các
nhân tố như ánh sáng, độ ẩm liên quan đến quá trình quan hợp và hơ hấp của cây
rừng và (ii) mơ hình diễn thế nhằm mô phỏng sự thay thế lẫn nhau của các loài

trong các giai đoạn diễn thế khác nhau, tuy nhiên nhóm mơ hình này khơng cung
cấp các thơng tin về sản lượng của rừng.
Dựa trên chức năng của mơ hình thì có thể phân thành (i) mơ hình để hiểu (tức là
các mơ hình mơ phỏng bản chất của các q trình động thái) và (ii) mơ hình để dự
báo (tức là các mơ hình có thể tính tốn dự báo được sự thay đổi của lâm phần trong
tương lai dựa trên các thông vào thời điểm hiện tại và các tương quan về xu thế
phát triển của chúng.
Và cuối cùng căn cứ vào tính chất tốn học mà khơng phụ thuộc vào chi tiết của
chúng các mơ hình có thể phân thành hai nhóm: (i) mơ hình xác định (deterministic)
và (ii) mơ hình xác suất (stochachastic).
Như đã tổng quan ở trên đây, sự thay đổi (động thái) của một lâm phần rừng tự
nhiên phụ thuộc vào 3 quá trình cơ bản đó là: TĂNG TRƯỞNG, CHÊT, và TÁI
SINH BỔ SUNG. Do đó, một mơ hình động thái của rừng cũng có thể bao gồm 3
thành phần chủ yếu như biểu diễn ở hình 1.2 dưới đây.
Trong rất nhiều các cơng trình nghiên cứu về tăng trưởng ở Việt Nam đã tổng quan
ở trên, các tác giả mới tập trung nghiên cứu thành phần tăng trưởng và dựa chủ yếu
vào phương pháp giải tích thân cây và rất ít các nghiên cứu đề cập đến thành phần
Chết và tái sinh bổ sung, do thiếu các nghiên cứu định vị.


21

Lâm
phần
xuất
phát

MƠ HÌNH SINH TRƯ

Tăng trưởng

Chết

Tái sinh bổ
sung

Mơ
phỏng
cho năm
khác?

TĂNG TRƯỞNG
ĐƯỜNG KÍNH

CHẾT
TÁI SINH
BỔ SUNG

Lâm phần
tương lai

Hình 1.2. Các thành phần cơ bản của một mơ hình sinh trưởng (Vanclay,
1992).
Tuy nhiên, các nghiên cứu về tăng trưởng cho đến hiện nay cũng rất hạn chế về độ
tin cây vào tính chính xác của các kết quả do sự tạo thành vòng năm của cây rừng
nhiệt đới khơng có quy luật, hoặc itc nhất là chưa có kiến thức chắc chắn về quy


22

luật. Chỉ có rất ít lồi có vịng năm rõ ràng, cịn phần lớn rất khó xác định vịng
năm. Hơn nữa, chưa ai dám chắc trong một năm cây rừng chỉ tạo ra một vịng năm.
Vì những hạn chế được thảo luận trên đây, đề tài này sẽ dựa trên số liệu thu thập
được ở 10 ô tiêu chuẩn định vị do Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam thiết lập
năm 2004 và đo đếm liên tục trong 5 năm (2004-2008) để bước đầu nghiên cứu các
quá trình động thái của rừng lá rộng thường xanh ở khu vực Kon Hà Nừng. Đề tài
này sẽ tập trung vào ba vấn đề chủ yếu là tăng trưởng, quá trình chết và tái sinh bổ
sung vào cấp kính nhỏ nhất dẫn đến sự thay đổi về tổ thành loài và trữ lượng của
lâm phần.


23

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, GIỚI HẠN, MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng, giới hạn và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu của đề tài là kiểu rừng kín lá rộng, thường xanh
- Phạm vi nghiên cứu về không gian: Khu vực cao nguyên Kon Hà Nừng,
huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai.
- Phạm vi nghiên cứu về mặt nội dung: động thái thay đổi cấu trúc tổ thành
lồi, động thái sinh trưởng đường kính theo cấp kính chung cho tất cả các lồi trong
lâm phần, động thái chuyển cấp kính và động thái chế tự nhiên trong các cấp kính
chung cho tất cả các lồi.
2.2. Mục tiêu
-

Về mặt lý luận: Bổ sung các kiến thức về cơ sở khoa học của các quá trình
động trong rừng tự nhiên hỗn loài lá rộng thường xanh.

-

Về mặt thực tiễn Xây dựng mơ hình mơ phỏng động thái phát triển của rừng
phục vụ quản lý và kinh doanh bền vững rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại
Tây Nguyên.

2.3. Nội dung
Để đạt được các mục tiêu trên, đề tài sẽ tập trung nghiên cứu 4 nội dung chính sau
đây:
(1) Xác định cấu trúc tổ thành loài và sự thay đổi của nó ở ba cấp đo đếm: Cấp
A=tầng cây cao các cây có D1,3>10cm; Cấp B các cây có 1cm Cấp C: các cây tái sinh từ nhỏ đến có D1,3 <1 cm.
(2) Động thái sinh trưởng đường kính theo cỡ kính của tồn lâm phần.
(3) Động thái q trình tái sinh và chuyển lên cấp kính đầu tiên của tầng cây cao
(4) Động thái quá trình chết tự nhiên trong rừng.