Tài liệu Nghiên cứu đặc điểm lâm học và phân bố tự nhiên cây xoan đào (pygeum arboreum endl) tại xã thổ bình huyện lâm bình tỉnh tuyên quang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -------------------- LÝ VĂN NGHIỆP Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC VÀ PHÂN BỐ TỰ NHIÊN CÂY XOAN ĐÀO (Pygeum arboreum Endl) TẠI XÃ THỔ BÌNH, HUYỆN LÂM BÌNH, TỈNH TUYÊN QUANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo Chuyên ngành Khoa Khoá học : Chính quy : Lâm nghiệp : Lâm nghiệp : 2012-2016 Thái Nguyên, năm 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -------------------- LÝ VĂN NGHIỆP Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC VÀ PHÂN BỐ TỰ NHIÊN CÂY XOAN ĐÀO (Pygeum arboreum Endl) TẠI XÃ THỔ BÌNH, HUYỆN LÂM BÌNH, TỈNH TUYÊN QUANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo Lớp Chuyên ngành Khoa Khoá học Giáo viên hƣớng dẫn : Chính quy : K44-LN : Lâm nghiệp : Lâm nghiệp : 2012 - 2016 : PGS.TS. Trần Quốc Hƣng TS. Nguyễn Công Hoan Thái Nguyên, năm 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và không sao chép. Tôi cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong khóa luận đã được chỉ rõ nguồn gốc. Một lần nữa, tôi xin khẳng định về sự trung thực của lời cam kết trên. Thái Nguyên tháng 05 năm 2016 Xác nhận giáo viên hƣớng dẫn PGS.TS Trần Quốc Hƣng Ngƣời viết cam đoan TS. Nguyên Công Hoan Lý văn nghiệp Xác nhận của giáo viên chấm phản biện Giáo viên chấm phản biện xác nhận sinh viên đã sửa sai sót sau khi hội đồng chấm yêu cầu. (Ký, ghi rõ họ tên) ii LỜI CẢM ƠN Trong thời thực tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp đại học, ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi còn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của các cá nhân trong và ngoài trường.Sau thời gian nghiên cứu và thực tập tốt nghiệ, đến nay tôi đã hoàn thành đề tài tốt nghiệp của mình. Qua đây tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới toàn thể các thầy cô giáo trong khoa Lâm nghiệp cùng các thầy cô trong trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã dìu dắt, dạy dỗ tôi trong quá trình học tập tại trường. Tôi bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới thầy giáo PGS.TS Trần Quốc Hưng và T.s Nguyễn Công Hoan, người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của cán bác,các cô,các chú các anh các chị đang công tac tại UBND xã Thổ Bình đã tận tình giúp đỡ tôi trong việc hướng dẫn, cung cấp các thông tin, tài liệu và tạo điều kiện cho tôi thực hiện đề tài của mình trong thời gian qua. Cuối cùng tôi xin gủi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã quan tâm động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng 05 năm 2016 Sinh viên LÝ VĂN NGHIỆP iii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1. Ký hiệu độ nhiều (độ dầy rậm) thảm tươi ...................................... 28 Bảng 4.1. Các pha vật hậu của loài Xoan đào tại khu vực nghiên cứu .......... 35 Bảng 4.2. Đặc điểm đất tại nơi Xoan đào phân bố ......................................... 38 Bảng 4.3. Công thức tổ thành rừng tại khu vực nghiên cứu ........................... 39 Bảng 4.4. Chiều cao của lâm phần và Xoan đào tại khu vực nghiên cứu ...... 42 Bảng 4.5. Mật độ tầng cây cao và mật độ Xoan đào. ..................................... 44 Bảng 4.6. Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học theo độ cao................................ 45 Bảng 4.7. Cấu trúc tổ thành, mật độ tầng cây tái sinh .................................... 46 Bảng 4.8. Mật độ cây tái sinh Xoan đào tại khu vực nghiên cứu ................... 48 Bảng 4.9. Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao của lâm phần .............. 49 Bảng 4.10. Số lượng và tỷ lệ cây tái sinh theo nguồn gốc .............................. 51 Bảng 4.11. Chất lượng cây tái sinh triển vọng trong lâm phần và Xoan đào ....... 52 Bảng 4.12. Chất lượng cây tái sinh toàn lâm phần và Xoan đào .................... 53 Bảng 4.13. Tần Suất xuất hiện Xoan đào tái sinh xung quanh gốc cây mẹ .... 55 iv DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 4.1. Hình thái thân cây Xoan đào tại khu vực nghiên cứu ..................... 33 Hình 4.2. Hình thái lá cây Xoan đào ............................................................... 34 Hình 4.3. Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao của Xoan đào .............. 50 Hình 4.4. Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao của lâm phần ............... 50 Hình 4.5. Tỷ lệ cây tái sinh theo nguồn gốc ................................................... 51 Hình 4.6. Chất lượng cây tái sinh triển vọng trong Xoan đào ........................ 52 Hình 4.7. Chất lượng cây tái sinh triển vọng trong Lâm phần ....................... 53 Hình 4.8. Chất lượng cây tái sinh của Xoan đào ............................................ 54 Hình 4.9. Chất lượng cây tái sinh của lâm phần ............................................. 54 v DANH MỤC CÁC VIẾT TẮT TT Nghĩa đầy đủ Viết tắt 1 D1.3 Đường kính ngang ngực 2 TT Thứ tự 3 Ha Hecta 4 Hvn Chiều cao vút ngọn 5 N Số cây 6 ODB Ô dạng bản 7 OTC Ô tiêu chuẩn 8 T Tốt 9 TB Trung bình 10 X Xấu 11 UBND Uỷ ban nhân dân 12 GTVT Giao thông vận tải 13 THCS Trung học cơ sở vi MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... iii DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ iv DANH MỤC CÁC VIẾT TẮT ......................................................................... v MỤC LỤC ........................................................................................................ vi PHẦN 1: MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1 1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................... 2 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ................................... 4 2.1. Trên Thế giới .............................................................................................. 4 2.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng ................................................................... 4 2.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng .................................................................... 6 2.2. Ở Việt Nam ................................................................................................ 9 2.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng ................................................................... 9 2.2.2. Những nghiên cứu về tái sinh rừng ....................................................... 12 2.3. Những nghiên cứu về cây Xoan đào ........................................................ 15 2.3.1. Trên Thế giới ......................................................................................... 15 2.3.2. Ở Việt Nam ........................................................................................... 16 2.4. Tổng quan khu vực nghiên cứu ................................................................ 18 2.4.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu ................................................ 18 2.4.1.1. Ví trí địa lý ......................................................................................... 18 2.4.1.2. Địa hình .............................................................................................. 19 2.4.1.3. Khí hậu, thủy văn ............................................................................... 19 2.4.1.4. Đất đai ................................................................................................ 19 vii 2.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ...................................................................... 20 PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 22 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 22 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ............................................................... 22 3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 22 3.3.1. Phân loại trạng thái rừng có cây Xoan đào phân bố ............................. 22 3.3.2. Nghiên cứu đặc điểm hình thái và vật hậu cây Xoan đào ..................... 22 3.3.3. Đặc điểm sinh thái nơi Xoan đào phân bố ............................................ 22 3.3.4. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao.......................................... 22 3.3.5. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh ................................... 22 3.3.6. Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển loài.............................. 23 3.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 23 3.4.1. Phương pháp luận .................................................................................. 23 3.4.2. Phương pháp thu thập số liệu ................................................................ 23 3.4.2.1. Tính kế thừa ....................................................................................... 23 3.4.2.2. Thu thập số liệu .................................................................................. 23 3.4.3. Xử lý số liệu .......................................................................................... 25 3.4.3.1. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng.............................. 25 3.4.3.2. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng ............................... 28 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................... 31 4.1. Mô tả trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu .......................................... 31 4.2. Đặc điểm hình thái và vật hậu của Xoan đào........................................... 32 4.2.1. Đặc điểm hình thái ................................................................................ 32 4.2.1.1. Đặc điểm hình thái thân cây ............................................................... 32 4.2.1.2. Đặc điểm hình thái lá cây ................................................................... 33 4.2.2. Đặc điểm vật hậu ................................................................................... 34 viii 4.3. Đặc điểm sinh thái nơi Xoan đào phân bố ............................................... 37 4.3.1. Điều kiện khí hậu nơi Xoan đào phân bố .............................................. 37 4.3.2. Đặc điểm đất nơi Xoan đào phân bố ..................................................... 37 4.4. Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao ............................................................... 39 4.4.1. Cấu trúc tổ thành ................................................................................... 39 4.4.2. Cấu trúc tầng thứ ................................................................................... 42 4.4.3. Cấu trúc mật độ toàn rừng và mật độ Xoan đào. .................................. 44 4.4.4 Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học ........................................................... 45 4.5. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh ...................................... 45 4.5.1. Cấu trúc tổ thành tầng cây tái sinh ........................................................ 45 4.5.2. Mật độ cây tái sinh của loài Xoan đào .................................................. 48 4.5.3. Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao ........................................... 49 4.5.4. Số lượng cây tái sinh theo nguồn gốc ................................................... 51 4.5.5. Phân bố tần suất cây tái sinh của Xoan đào .......................................... 55 PHẦN 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ ........................... 57 5.1. Kết luận .................................................................................................... 57 5.2. Tồn tại ...................................................................................................... 58 5.3. Kiến nghị .................................................................................................. 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO I. Tiếng Việt II. Tài liệu dịch III. Tiếng nước ngoài IV. Trang Web PHỤ LỤC 1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Khoa học ngày nay đã chứng tỏ các biện pháp bảo vệ, sử dụng và tái tạo lại rừng chỉ có thể được giải quyết thỏa đáng khi có một sự hiểu biết đầy đủ về bản chất các qui luật sống của rừng trước hết là các quá trình tái sinh, sự hình thành và động thái biến đổi của rừng tương ứng với những điều kiện tự nhiên môi trường khác nhau. Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái. Nó bảo đảm cho nguồn tài nguyên rừng có khả năng tái sản xuất mở rộng, nếu chúng ta nắm được qui luật tái sinh, chúng sẽ điều khiển qui luật đó phục vụ cho các mục tiêu kinh doanh. Vì vậy, tái sinh rừng trở thành vấn đề then chốt trong việc xác định các phương thức kinh doanh rừng. Hiện nay trong nhiều vùng rừng tự nhiên của nước ta đã mất rừng do sử dụng phương thức khai thác - tái sinh không đáp ứng được những lợi ích lâu dài của nền kinh tế và bảo vệ môi trường. Các phương thức khai thác - tái sinh không hợp lý đã và đang làm cho rừng tự nhiên suy giảm cả về số lượng và chất lượng. Ở Việt Nam, năm 1943 diện tích rừng còn khoảng 14,3 triệu ha, tỷ lệ che phủ khoảng 43%. Đến năm 1999, theo số liệu thống kê chỉ còn 10,9 triệu ha rừng, trong đó 9,4 triệu ha rừng tự nhiên và 1,5 triệu ha rừng trồng với độ che phủ tương ứng là 33,2%. Do vậy, việc tái sinh tự nhiên là một trong những biện pháp và nhiệm vụ quan trọng. Ở Việt Nam, cây Xoan đào (Pygeum arboreum Endl) được biết đến như một loài cây gỗ lớn, có phân bố rộng và đa tác dụng. Gỗ Xoan đào thuộc nhóm V, bền chắc, không cong vênh, mối mọt, lõi giác màu vàng rất đẹp, gỗ dùng làm cột nhà, đồ gia dụng; thân thẳng tròn đều, đơn trục không có bạnh 2 vè; vỏ, lá và rễ cây có mùi bọ xít dễ phân biệt với loài khác. Với khả năng chịu nhiệt tốt. Ngoài ra, Xoan đào còn là loài cây phục vụ trồng rừng gỗ lớn. Với đặc tính ưu việt là ưa sáng khi trưởng thành, khả năng chống chịu cao, sinh trưởng tương đối nhanh, tái sinh tự nhiên tốt,... Xoan đào là loài cây đang được lựa chọnphục vụ trồng hỗn giao với cây bản địa, trồng dưới tán rừng thứ sinh và làm giàu rừng. Tuy nhiên, hiện nay những thông tin về loài cây, thị trường lâm sản, các biện pháp kỹ thuật trong nhân giống và trồng rừng Xoan đào còn rất ít và chưa đầy đủ, mặt khác Xoan đào chưa có tên trong danh mục các loài cây chủ yếu cho trồng rừng sản xuất (Quyết định số 16/2005/QĐ- BNN ngày 15/3/2005). Do vậy, để đưa cây Xoan đào trở thành loài cây chủ lực trong phục hồi rừng và trồng rừng gỗ lớn cần phải có những hiểu biết về đặc điểm sinh thái, lâm học đến tái sinh tự nhiên làm cơ sở khoa học trong bảo tồn và phát triển loài. Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm lâm học và phân bố tự nhiên cây Xoan đào (Pygeum arboreum Endl) tại xã Thổ Bình, huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang” được thực hiện là rất cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được phân bố, đặc điểm lâm học cây Xoan đào (Pygeum arboreum Endl) tại khu vực nghiên cứu phục vụ công tác bảo tồn loài. 1.3. Ý nghĩa nghiên cứu  Ý nghĩa khoa học + Qua việc thực hiện đề tài sẽ giúp sinh viên làm quen với việc nghiên cứu khoa học, cũng cố kiến thức đã học, vận dụng lý thuyết vào thực tế, biết các thu thập, phân tích và xử lý thông tin cũng như kỹ năng tiếp cận và làm việc với cộng đồng thôn bản và người dân. 3 + Bổ sung các thông tin khoa học và là cơ sở khoa học cho các nhà quản lý.  Ý nghĩa thực tiễn + Nghiên cứu loài Xoan Đào (Pygeum arboreum Endl), làm cơ sở đề xuất hướng bảo tồn và phát triển loài tại xã thổ bình. 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1. Trên Thế giới 2.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trong hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khác nhau có thể cùng sinh sống hoà thuận trong một khoảng không gian nhất định trong một giai đoạn phát triển của rừng. Cấu trúc rừng vừa là kết quả vừa là sự thể hiện các mối quan hệ đấu tranh sinh tồn và thích ứng lẫn nhau giữa các thành phần trong hệ sinh thái với nhau và với môi trường sinh thái. Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái và cấu trúc tuổi. Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được Richards, P. W. (1952), Baur,G. N. (1964) [29], Odum, E. P. (1971) [32] tiến hành. Những nghiên cứu này đã nêu lên quan điểm, các khái niệm và mô tả định tính về tổ thành, dạng sống và tầng phiến của rừng. Baur, G. N. (1964) [29] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng nói riêng, trong đó đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng, các kiểu sử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. Từ đó tác giả đưa ra các nguyên lý tác động sử lý lâm sinh cải thiện rừng. Odum, P. (1971) [32] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (Ecosystem) của Tansley (1935). Khái niệm sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học. Công trình nghiên cứu của tác giả Catinot,R. (1965) [25], Plaudy,J. (1987) [27] đã biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, 5 nghiên cứu các cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến. Richards, P. W. (1959, 1968, 1970) [28] đã phân biệt tổ thành rừng mưa nhiệt đới làm hai loại là rừng mưa hỗn hợp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản. Cũng theo tác giả thì rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có 3 tầng, trừ tầng cây bụi và tầng cây cỏ). Trong rừng mưa nhiệt đới, ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài thân thảo còn có nhiều loại dây leo cùng nhiều loài thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây. Schumarcher, F. X. và Coil, T. X. (1960) [34] đã sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính loài. Bên cạnh đó các hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Peason, Poisson.....cũng đã được nhiều tác giả sử dụng để mô hình hoá cấu trúc rừng. Một vấn đề nữa có liên quan đến cấu trúc rừng đó là việc phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo hay ngoại mạo sinh thái. Cơ sở phân loại theo xu hướng này là đặc điểm phân bố, dạng sống ưu thế, cấu trúc tầng thứ và một số đặc điểm hình thái khác của quần xã thực vật rừng. Đại diện cho hướng phân loại này có Humbold (1809), Schimper (1903), Aubreville (1949). Trong nhiều hệ thống phân loại rừng theo xu hướng này khi nghiên cứu ngoại mạo của quần xã thực vật đã không tách rời khỏi hoàn cảnh của nó và do vậy hình thành một hướng theo ngoại mạo sinh thái. Khác với xu hướng phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo chủ yếu mô tả rừng ở trạng thái tĩnh. Trên cơ sở nghiên cứu rừng ở trạng thái động, Melekhov đã nhấn mạnh sự biến đổi của rừng theo thời gian, đặc biệt là sự biến đổi của tổ thành loài cây trong lâm phần qua các giai đoạn khác nhau trong quá trình phát sinh phát triển của rừng. Việc định lượng các đặc điểm cấu trúc rừng đã được tác giả trên thế giới sử dụng trong quá trình nghiên cứu các hệ sinh thái rừng tự nhiên, kể cả 6 các hệ sinh thái rừng tự nhiên vùng nhiệt đới (Weidelt 1968, Brun 1969, Lamprecht H., 1969) [31]. Phương pháp phân tích lâm sinh đã được Lamprecht, H. (1969) [31] mô tả chi tiết. Các tác giả nghiên cứu rừng tự nhiên vùng nhiệt đới sau đó đã vận dụng phương pháp này và mở rộng thêm những chỉ tiêu định lượng mới cho phân tích cấu trúc rừng tự nhiên như Kammesheidt (1994) [30]. Tóm lại, trên thế giới các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng. 2.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng Như 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 còn hoàn cảnh rừng như: Dưới tán rừng, lỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy. Vai trò lịch sử của lớp cây tái sinh là thay thế thế hệ cây già cỗi. Vì vậy, tái sinh rừng được 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 tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây con và tầng cây gỗ đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930; Richards, 1952; Baur G.N, 1964; Rollet, 1969) [29]. Do tính phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài cây có giá trị nên trong thực tiễn người ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhất định. Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng tự nhiên vô cùng phức tạp và còn ít được quan tâm nghiên cứu. Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên 7 của rừng mưa chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng ít nhiều đã bị biến đổi Van Steenis, J. (1956) [35] 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 loài cây ưu sáng. Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu qủa các cách sử 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. Công trình của Walton, A. B. Bernard, R. C - Wyatt Smith (1950) [38] với phương thức rừng đồng tuổi ở Mã Lai; Taylor (1954) [36], Jones (1960) với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán rừng ở Nijêria và Gana. Nội dung hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur, G. N. (1976) [24] tổng kết trong tác phẩm cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng. Các công 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 ô 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) [36], 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) [3]. 8 Lamprecht, H. (1969) [31] căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của các loài cây trong suốt quá trình sinh sống để phân chia cây rừng nhiệt đới thành các nhóm cây ưa sáng, nhóm cây bán chịu bóng và nhóm cây chịu bóng. 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 công trình nghiên cứu, đề cập đến vấn đề này. Tác giả Baur,G. N. (1976) [24] 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 và 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 loài cây có giá trị kinh tế thường không nhiều và được chú ý hơn, còn các loài 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. 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 loài cây gỗ. Những quần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng do đó thảm cỏ và cây bụi sinh trưởng kém nên ảnh hưởng của nó đến các cây gỗ tái sinh không 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) [15]. Tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy được một số tác giả nghiên cứu. Saldarriaga (1991) [33] nghiên cứu tại rừng nhiệt đới ở Colombia 9 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 loài nguyên thuỷ mà nó được sống sót từ thời gian đầu của quá 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, 2000) [1]. 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 hoá được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài thực vật, bỏ hoá 19 năm thì có 60 họ, 134 chi, 167 loài. (dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000) [1]. Tóm lại, 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 hợp lý nhằm quản lý tài nguyên rừng một cách bền vững. 2.2. Ở Việt Nam 2.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng Đã có nhiều công trình khoa học của nhiều tác giả tập trung vào các đặc điểm cấu trúc của các kiểu rừng tự nhiên, rừng trồng nhằm phục vụ cho việc kinh doanh rừng lâu dài và ổn định, nhiều tác giả đã đi sâu vào mô phỏng các cấu trúc rừng từ đơn giản đến phức tạp bằng các mô hình. Trần Ngũ Phương (1970) [12] đã đề cập tới một hệ thống phân loại, trong đó rất chú ý tới việc nghiên cứu quy luật diễn thế rừng. 10 Ngày nay, hệ thống phân loại thảm thực vật UNESCO (1973) [37] được coi là khung phân loại chung cho TTV trên trái đất. Hệ thống phân loại này dựa vào cấu trúc ngoại mạo với sự bổ sung của các thông tin chung về sinh thái, địa lý. Thảm thực vật chia thành 5 lớp quần hệ: 1. Lớp quần hệ rừng kín; 2. Lớp quần hệ rừng thưa; 3. Lớp quần hệ cây bụi; 4. Lớp quần hệ cây bụi lùn và các quần xã gần gũi; 5. Lớp quần hệ cây thảo. Trong lớp quần hệ cây bụi chia ra thành 2 phân lớp: phân lớp quần hệ cây bụi chủ yếu thường xanh và phân lớp quần hệ cây bụi chủ yếu rụng lá. Trong mỗi phân lớp này được chia thành nhiều nhóm quần hệ và quần hệ thảm cây bụi. Thái Văn Trừng (1978) [20] khi nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới nước ta đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng vượt tán, tầng ưu thế sinh thái, tầng dưới tán, tầng cây bụi và tầng cỏ quyết. Đối với hệ sinh thái rừng nhiệt đới ở Việt Nam, Thái Văn Trừng (2000) [21] dựa vào sự ghép nối của 2 hệ thống phân loại: hệ thống phân loại đặc điểm cấu trúc ngoại mạo làm tiêu chuẩn và hệ thống phân loại thảm thực vật dựa trên yếu tố hệ thực vật làm tiêu chuẩn đã phân chia thảm thực vật Việt Nam thành 5 nhóm kiểu thảm (gọi là 5 nhóm quần hệ) với 14 kiểu quần hệ (gọi là 14 quần hệ). Mặc dù còn một số điểm cần bàn luận và chỉnh lý bổ sung thêm nhưng bảng phân loại thảm thực vật Việt Nam của GS. Thái Văn Trừng từ bậc quần hệ trở lên gần phù hợp với hệ thống phân loại của UNESCO (1973) [37]. Khi nghiên cứu cấu trúc, việc mô hình hoá quy luật phân bố số cây theo đường kính và theo chiều cao được chú ý nhiều hơn. Đây là quy luật cơ bản nhất trong các quy luật kết cấu lâm phần. Biết được quy luật phân bố, có thể xác định được số cây tương ứng từng cỡ kính hay từng cỡ chiều cao, làm cơ sở xác định trữ lượng lâm phần.