Tài liệu đánh giá sự thay đổi đa dạng cây gỗ trước và sau khai thác cho kiểu rừng lá rộng thường xanh ở khu vực tây nguyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ƢỜ BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT ỌC NGUYỄN QUỐC Á Á SỰ AY Ổ Ệ ƢƠ A D NG CÂY GỖ KHAI THÁC CHO KIỂU RỪNG LÁ RỘ ƢỚC VÀ SAU ƢỜNG XANH Ở KHU VỰC TÂY NGUYÊN LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÀ NỘI – 2016 ỆP BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ƢỜ BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT ỌC NGUYỄN QUỐC Á Á SỰ AY Ổ Ệ ƢƠ A D NG CÂY GỖ KHAI THÁC CHO KIỂU RỪNG LÁ RỘ ƢỚC VÀ SAU ƢỜNG XANH Ở KHU VỰC TÂY NGUYÊN Chuyên ngành: iều tra và Quy hoạch rừng Mã số: 62 62 02 08 LUẬN ÁN TIẾ SĨ gƣời hƣớng dẫn khoa học: ỆP S. S. Vũ iến Hinh HÀ NỘI – 2016 LỜ CA OA Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả phân tích nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào. Những số liệu kế thừa đã đƣợc chỉ rõ nguồn và đƣợc sự cho phép sử dụng của các tác giả. ác giả luận án Nguyễn Quốc hƣơng i LỜI CẢ Ơ Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Khoa Lâm học, Phòng Đào tạo Sau đại học Trƣờng Đại học Lâm nghiệp; Lãnh đạo Trƣờng Trung học Lâm nghiệp Tây Nguyên đã quan tâm, chỉ đạo và tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình đào tạo và nghiên cứu xây dựng luận án. Trong thời gian thực hiện luận án, tác giả đã nhận đƣợc sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình, chu đáo của thầy giáo hƣớng dẫn khoa học GS.TS. Vũ Tiến Hinh để hoàn thành luận án. Qua đây, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới GS.TS. Vũ Tiến Hinh. Nhân dịp này, tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban Giám đốc Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Sơ Pai, Hà Nừng, Đăk Tô, M’Đrăk đã giúp đỡ tôi thu thập số liệu hoàn thành luận án này. Tác giả xin trân trọng cảm ơn các nhà khoa học đã có những ý kiến góp ý quý báu để tác giả bổ sung và hoàn thiện luận án. Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn quý Thầy giáo, Cô giáo, gia đình và bạn bè đồng nghiệp đã động viên, hỗ trợ về vật chất và tinh thần để tác giả có thêm nghị lực hoàn thành luận án này. Với tất cả sự nỗ lực của bản thân nhƣng về trình độ và thời gian hạn chế nên luận án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp quý báu của các nhà khoa học và bạn bè đồng nghiệp. Hà Nội, tháng 6 năm 2016 Tác giả Nguyễn Quốc hƣơng ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT Viết tắt/ký hiệu Nội dung diễn giải BNN&PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn CTTT Công thức tổ thành CCR Chứng chỉ rừng D Chỉ số đa dạng Simpson D1,3, (cm) Đƣờng kính ngang ngực ĐDSH Đa dạng sinh học EU Cộng đồng chung châu Âu FAO Tổ chức Nông Lƣơng - Liên Hợp Quốc FSC Hội đồng quản trị rừng G, (m2/ha) Tiết diện ngang lâm phần G0, (m2/ha) Tiết diện ngang trƣớc khai thác Gkt, (m2/ha) Tiết diện ngang của bộ phận cây khai thác Gđg, (m2/ha) Tiết diện ngang của bộ phận cây đổ gãy G1, (m2/ha) Tiết diện ngang mất đi do khai thác và đổ gãy: G1 = (Gkt + Gđg) G2, (m2/ha) Tiết diện ngang sau khai thác: G2= (G0 - G1) ha Hecta H Chỉ số đa dạng Shannon-Wiener Hvn, (m) Chiều cao vút ngọn HL1 Tỷ lệ hỗn loài chung HL2 Tỷ lệ hỗn loài của các loài có độ nhiều >5% IVI: Chỉ số quan trọng (Importance Value Index) I%đg Tỷ lệ đổ gãy I%thskt Cƣờng độ tổng hợp sau khai thác ki0 Hệ số tổ thành trƣớc khai thác ki2 Hệ số tổ thành sau khai thác iii Viết tắt/ký hiệu Nội dung diễn giải LSNG Lâm sản ngoài gỗ M0, (m3/ha) Trữ lƣợng rừng trƣớc khai thác Mkt, (m3/ha) Trữ lƣợng của bộ phận cây khai thác Mđg, (m3/ha) Trữ lƣợng của bộ phận cây đổ gãy Mmdkt, (m3/ha) Trữ lƣợng rừng mất đi do khai thác và đổ gãy: Mmdkt = (Mkt + Mđg) M2, (m3/ha) Trữ lƣợng rừng sau khai thác: M2= (M0 – Mmdkt) mtg Số loài tham gia công thức tổ thành mtg- Số loài mất đi trong công thức tổ thành sau khai thác mtg+ Số loài mới thêm vào trong công thức tổ thành sau khai thác M Số loài trên ô tiêu chuẩn NGO Tổ chức phi Chính phủ N0, (cây/ha) Mật độ rừng trƣớc khai thác Nkt, (cây/ha) Mật độ của bộ phận cây khai thác Nđg, (cây/ha) Mật độ của bộ phận cây đổ gãy Nmdkt, (cây/ha) Mật độ rừng mất đi do khai thác và đổ gãy: Nmdkt = (Nkt + Nđg) N2, (cây/ha) Mật độ rừng sau khai thác: N2= (N0 – Nmdkt) OTC, ODB Ô tiêu chuẩn, Ô dạng bản QLRBV Quản lý rừng bền vững R Mức độ phong phú SPSS VQG (Statistical Package and Social Sciences) Gói phân tích thống kê dành cho khoa học xã hội Vƣờn quốc gia iv MỘT SỐ THUẬT NGỮ DÙNG TRONG LUẬN ÁN Khai thác chọn: Là việc chặt hạ gỗ nhằm lợi dụng lƣợng tăng trƣởng của rừng để đạt mục đích kinh tế là chính, nhƣng phải đảm bảo phát triển, sử dụng rừng bền vững đã xác định trong phƣơng án điều chế rừng hoặc phƣơng án quản lý rừng bền vững hoặc phƣơng án khai thác. Khai thác tác động thấp: Là một hệ thống các biện pháp từ khâu lập kế hoạch (kế hoạch dài hạn, kế hoạch giai đoạn và kế hoạch năm) đến thiết kế khai thác; triển khai các hoạt động phụ trợ nhƣ làm đƣờng, kho bãi, chặt hạ, vận xuất, xử lý rừng sau khai thác… đồng thời giám sát, đánh giá nhằm thực hiện tốt cho mục tiêu quản lý rừng bền vững. hóm loài cây ƣu thế: Là tập hợp những loài cây chiếm tỷ trọng lớn trong quần xã thực vật rừng, có tổng hệ số tổ thành ki ≥ 50%. Loài cây mất đi: Là loài cây có mặt trong công thức tổ thành trƣớc khai thác nhƣng sau khai thác tỷ trọng của loài bị giảm sút và không còn xuất hiện trong công thức tổ thành sau khai thác. Loài cây mới thêm vào: Là loài cây không có mặt trong công thức tổ thành trƣớc khai thác nhƣng sau khai thác có sự biến động tỷ trọng giữa các loài và loài này lại xuất hiện trong công thức tổ thành sau khai thác. Trữ lƣợng khai thác: Là trữ lƣợng mất đi do khai thác (m3/ha). Trữ lƣợng đổ gãy: Là trữ lƣợng mất đi do đổ gãy trong quá trình khai thác (m3/ha). Trữ lƣợng mất đi sau khai thác: Là tổng trữ lƣợng mất đi do khai thác và đổ gãy (m3/ha). Cƣờng độ khai thác: Đƣợc tính theo tỷ lệ phần trăm (viết tắt là %) giữa trữ lƣợng của những cây gỗ chặt trong ô so với tổng trữ lƣợng rừng của ô đó tại thời điểm thiết kế (không tính cây chặt bài thải và đổ vỡ). v Cƣờng độ đổ gãy: Đƣợc tính theo tỷ lệ % giữa trữ lƣợng các cây gỗ đổ gãy do quá trình khai thác trong ô với tổng trữ lƣợng của ô đó trƣớc khai thác. Cƣờng độ tổng hợp sau khai thác: Đƣợc tính theo tỷ lệ % giữa trữ lƣợng các cây gỗ mất đi sau khai thác trong ô với tổng trữ lƣợng của ô đó trƣớc khai thác. Cây phẩm chất A: Là cây thân thẳng, đẹp, đoạn gỗ thân dài. Cây phẩm chất B: Là cây có khuyết tật nhƣng vẫn có thể lợi dụng đƣợc từ 50 ÷ 70% thể tích của thân cây. Cây phẩm chất C: Là cây cong queo sâu bệnh hoặc cụt ngọn, rỗng ruột, chỉ có thể sử dụng dƣới 50% thể tích của thân cây. vi MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT .......................................................iii MỘT SỐ THUẬT NGỮ DÙNG TRONG LUẬN ÁN ................................................... v MỤC LỤC .................................................................................................................. vii DANH MỤC BẢNG, BIỂU .......................................................................................... x DANH MỤC HÌNH VẼ .............................................................................................. xii MỞ ĐẦU...................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của luận án ......................................................................................... 1 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ................................................................ 2 3. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................. 3 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................. 3 5. Những đóng góp của luận án..................................................................................... 4 6. Cấu trúc luận án ........................................................................................................ 4 Chƣơng 1 ...................................................................................................................... 5 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...................................................................... 5 1.1. Ở nƣớc ngoài ................................................................................................................... 5 1.1.1. Phƣơng thức khai thác............................................................................................. 5 1.1.2. Quản lý rừng bền vững và chứng chỉ rừng ............................................................. 8 1.1.3. Tái sinh rừng ......................................................................................................... 10 1.1.4. Cấu trúc tổ thành ................................................................................................... 13 1.1.5. Đa dạng tầng cây gỗ .............................................................................................. 15 1.1.6. Ứng dụng các chỉ số đa dạng sinh học trong nghiên cứu đa dạng thực vật .......... 16 1.1.7. Các yếu tố ảnh hƣởng đến tính đa dạng thực vật .................................................. 17 1.2. Ở trong nƣớc ................................................................................................................. 20 1.2.1. Phƣơng thức khai thác........................................................................................... 20 1.2.2. Quản lý rừng bền vững và chứng chỉ rừng ........................................................... 24 1.2.3. Tái sinh rừng ......................................................................................................... 26 vii 1.2.4. Cấu trúc tổ thành ................................................................................................... 30 1.2.5. Đa dạng tầng cây gỗ .............................................................................................. 32 1.2.6. Ứng dụng các chỉ số đa dạng sinh học trong nghiên cứu đa dạng thực vật .......... 34 1.2.7. Các yếu tố ảnh hƣởng đến tính đa dạng thực vật .................................................. 35 1.3. Thảo luận ...................................................................................................................... 36 Chƣơng 2 .................................................................................................................... 38 NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................... 38 2.1. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................ 38 2.1.1. Xác định một số đặc điểm cơ bản của đối tƣợng rừng khai thác .......................... 38 2.1.2. Đánh giá sự thay đổi tổ thành cây gỗ trƣớc và sau khai thác ................................ 38 2.1.3. Đánh giá sự thay đổi đa dạng cây gỗ trƣớc và sau khai thác ................................ 38 2.1.4. Đánh giá sự thay đổi tổ thành tái sinh rừng trƣớc và sau khai thác ...................... 38 2.1.5. Đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh ..................................................................... 39 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu...................................................................................... 39 2.2.1. Quan điểm và phƣơng pháp luận .......................................................................... 39 2.2.2. Phƣơng pháp kế thừa tài liệu ................................................................................. 40 2.2.3. Phƣơng pháp thu thập số liệu ................................................................................ 40 2.2.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu..................................................................................... 43 Chƣơng 3 .................................................................................................................... 56 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 56 3.1. Một số đặc điểm cơ bản của đối tƣợng rừng khai thác .......................................... 56 3.1.1. Một số nhân tố điều tra cơ bản .............................................................................. 56 3.1.2. Phân bố số cây và trữ lƣợng theo nhóm gỗ ........................................................... 60 3.1.3. Phân bố số cây và trữ lƣợng theo dạng sống......................................................... 64 3.1.4. Phẩm chất của các bộ phận cây rừng .................................................................... 66 3.1.5. Ảnh hƣởng của khai thác đến cấu trúc mật độ và trữ lƣợng rừng ......................... 68 3.1.6. Đánh giá sự thay đổi trạng thái rừng trƣớc và sau khai thác................................. 71 3.2. Đánh giá sự thay đổi về tổ thành cây gỗ trƣớc và sau khai thác ............................ 72 3.2.1. Sự thay đổi tổ thành cây gỗ trƣớc và sau khai thác theo loài cây (N%) ............... 72 3.2.2. Sự thay đổi tổ thành cây gỗ trƣớc và sau khai thác theo chỉ số (IV%) ................. 80 3.2.3. Sự thay đổi tổ thành cây gỗ trƣớc và sau khai thác theo nhóm gỗ ........................ 88 viii 3.2.4. Sự thay đổi số lƣợng loài và trữ lƣợng theo dạng sống ........................................ 98 3.3. Đánh giá sự thay đổi đa dạng cây gỗ trƣớc và sau khai thác ............................... 101 3.3.1. Sự thay đổi một số chỉ số đa dạng cây gỗ trƣớc và sau khai thác ....................... 101 3.3.2. Đa dạng loài theo cấp kính .................................................................................. 106 3.3.3. Đa dạng theo nhóm gỗ ........................................................................................ 108 3.3.4. Đa dạng loài theo dạng sống ............................................................................... 111 3.3.5. Biến động đa dạng loài........................................................................................ 113 3.4. Đánh giá sự thay đổi tái sinh rừng trƣớc và sau khai thác ................................... 118 3.4.1. Tổ thành tầng cây tái sinh ................................................................................... 118 3.4.2. Các chỉ tiêu đánh giá tái sinh rừng ...................................................................... 123 3.4.3. Mối quan hệ giữa tổ thành tầng cây cao với tổ thành tầng cây tái sinh .............. 132 3.5. Đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh .................................................................. 133 3.5.1. Đối với thiết kế khai thác .................................................................................... 133 3.5.2. Đối với quá trình khai thác.................................................................................. 134 3.5.3. Giải pháp kỹ thuật lâm sinh sau khai thác .......................................................... 141 KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊ ................................................................ 145 1. Kết luận ................................................................................................................ 145 1.1. Sự thay đổi trạng thái rừng trƣớc và sau khai thác ......................................... 145 1.2. Sự thay đổi về tổ thành cây gỗ trƣớc và sau khai thác .................................... 145 1.3. Sự thay đổi đa dạng cây gỗ trƣớc và sau khai thác ......................................... 145 1.4. Sự thay đổi tái sinh rừng trƣớc và sau khai thác ............................................. 146 1.5. Về đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh ................................................... 147 2. Tồn tại .................................................................................................................. 147 3. Khuyến nghị ......................................................................................................... 147 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Tiếng nƣớc ngoài PHỤ BIỂU ix DANH MỤC BẢNG, BIỂU Trang Biểu 2.1: Điều tra thống kê tầng cây gỗ ................................................................... 42 Biểu 2.2: Phân cấp trữ lƣợng theo nhóm gỗ ............................................................. 43 Biểu 2.3: Phân bố cây tái sinh theo cỡ chiều cao...................................................... 54 Biểu 2.4: Phân bố cây tái sinh theo cỡ đƣờng kính .................................................. 54 Bảng 3.1: Một số nhân tố điều tra cơ bản của các OTC ........................................... 57 Bảng 3.2: Phân bố số cây và trữ lƣợng theo nhóm gỗ .............................................. 61 Bảng 3.3: Phân bố số cây và trữ lƣợng theo dạng sống ............................................ 65 Bảng 3.4: Phẩm chất của các bộ phận cây rừng ....................................................... 66 Bảng 3.5: Số cây mất đi và cƣờng độ tổng hợp khai thác ........................................ 68 Bảng 3.6: Trữ lƣợng và cƣờng độ tổng hợp khai thác .............................................. 70 Bảng 3.7: Công thức tổ thành theo N% một số OTC ............................................... 72 Bảng 3.8: Sự thay đổi một số chỉ tiêu trong công thức tổ thành trƣớc và sau khai thác ............................................................................................................................ 75 Bảng 3.9: Công thức tổ thành theo IV% một số OTC .............................................. 80 Bảng 3.10: Sự thay đổi một số chỉ tiêu trong công thức tổ thành trƣớc và sau khai thác ............................................................................................................................ 82 Bảng 3.11: Các loài cây ƣu thế chủ yếu có ∑IV%≥50% .......................................... 87 Bảng 3.12: Công thức tổ thành nhóm gỗ theo số cây một số OTC .......................... 89 Bảng 3.13: Sự thay đổi một số chỉ tiêu trong công thức tổ thành nhóm gỗ theo số cây trƣớc và sau khai thác ......................................................................................... 90 Bảng 3.14: Công thức tổ thành nhóm gỗ theo trữ lƣợng một số OTC ..................... 93 Bảng 3.15: Sự thay đổi một số chỉ tiêu trong công thức tổ thành nhóm gỗ theo trữ lƣợng trƣớc và sau khai thác ..................................................................................... 95 Bảng 3.16: Công thức tổ thành dạng sống theo số cây N%...................................... 98 Bảng 3.17: Công thức tổ thành dạng sống theo trữ lƣợng M% ................................ 99 Bảng 3.18: Chỉ số phong phú của loài R ................................................................ 101 Bảng 3.19: Kết quả tính chỉ số Simpson ................................................................. 103 x Bảng 3.20: Mức độ đa dạng loài H ......................................................................... 104 Bảng 3.21: Kết quả so sánh mức độ đa dạng cây gỗ giữa trƣớc và sau khai thác .. 105 Bảng 3.22: Phân bố số loài bị mất đi theo cỡ kính trong từng OTC sau khai thác. 107 Bảng 3.23: Đa dạng loài theo nhóm gỗ .................................................................. 109 Bảng 3.24: Đa dạng cá thể theo nhóm gỗ ............................................................... 110 Bảng 3.25: Đa dạng loài theo dạng sống ................................................................ 112 Bảng 3.26: Tỷ số hỗn loài ....................................................................................... 113 Bảng 3.27: Chỉ số đa dạng Rensyi tầng cây cao các trạng thái rừng ...................... 116 Bảng 3.28: Công thức tổ thành tầng cây tái sinh một số OTC ............................... 118 Bảng 3.29: Sự thay đổi một số chỉ tiêu trong công thức tổ thành tái sinh trƣớc và sau khai thác .................................................................................................................. 120 Bảng 3.30: Mật độ cây tái sinh ............................................................................... 124 Bảng 3.31: Chất lƣợng và nguồn gốc cây tái sinh .................................................. 125 Bảng 3.32: Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ............................................... 127 Bảng 3.33: Phân bố cây tái sinh theo cấp đƣờng kính Doo .................................... 128 Bảng 3.34: Hình thái phân bố cây tái sinh .............................................................. 131 Bảng 3.35: Mối quan hệ giữa tổ thành tầng cây cao với tổ thành tầng cây tái sinh 132 Bảng 3.36: Bảng tra trữ lƣợng đổ gãy Mđg từ trữ lƣợng khai thác Mkt ................... 136 Bảng 3.37: Bảng tra tỷ lệ đổ gãy do khai thác I%đg từ cƣờng độ khai thác I%kt .... 139 Bảng 3.38: Các loài cây lựa chọn làm giàu rừng .................................................... 144 xi DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 2.1: Sơ đồ 1 ô tiêu chuẩn ..................................................................................... 41 Hình 3.1: Phân bố số cây theo nhóm gỗ ....................................................................... 64 Hình 3.2: Phẩm chất theo số cây trƣớc và sau khai thác .............................................. 67 Hình 3.3: Cƣờng độ khai thác và tỷ lệ đổ gãy theo số cây ........................................... 69 Hình 3.4: Cƣờng độ khai thác và tỷ lệ đổ gãy theo trữ lƣợng ...................................... 71 Hình 3.5: Sự thay đổi tổ thành loài cây theo N% trƣớc và sau khai thác ..................... 79 Hình 3.6: Sự thay đổi tổ thành loài cây theo IV% trƣớc và sau khai thác ................... 86 Hình 3.7: Chỉ số phong phú R trƣớc và sau khai thác ................................................ 102 Hình 3.8: Phân bố số loài mất đi theo từng cỡ đƣờng kính ........................................ 108 Hình 3.9: Đa dạng loài theo nhóm gỗ......................................................................... 110 Hình 3.10: Đa dạng cá thể theo nhóm gỗ ................................................................... 111 Hình 3.11: Đa dạng loài theo dạng sống .................................................................... 113 Hình 3.12: Biểu đồ chỉ số đa dạng Rensyi OTC 12 khai thác chọn .......................... 117 Hình 3.13: Biểu đồ chỉ số đa dạng Rensyi OTC 25 khai thác tác động thấp ............ 117 Hình 3.14: Sự thay đổi tổ thành tầng cây tái sinh trƣớc và sau khai thác .................. 123 Hình 3.15: Phân bố cây tái sinh theo cỡ chiều cao Hvn và cỡ dƣờng kính Doo ........ 130 Hình 3.16: Quan hệ Mmất đi /Mkt.................................................................................. 136 Hình 3.17: Quan hệ (I%thskt /I%kt) .............................................................................. 138 xii MỞ ẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Rừng tự nhiên nƣớc ta thể hiện rõ những đặc trƣng cơ bản của rừng mƣa nhiệt đới, phần lớn là rừng thƣờng xanh, kín tán, nhiều tầng, hỗn giao nhiều loài cây, khác tuổi với các loài cây gỗ chiếm ƣu thế, có quá trình sinh trƣởng, tái sinh liên tục. Điều kiện tự nhiên nhiệt đới nói chung cũng nhƣ ở nƣớc ta nói riêng làm cho các hệ sinh thái trong đó có hệ sinh thái rừng sinh sôi phát triển mạnh mẽ nhanh chóng. Nhƣng nếu chúng bị suy thoái thì tốc độ suy thoái cũng rất nhanh và gây nhiều hậu quả nghiêm trọng rất khó khắc phục. Có nhiều nguyên nhân làm cho diện tích rừng nƣớc ta bị thu hẹp. Sự suy thoái của rừng đã giảm sút nhiều khả năng cung cấp lâm sản và tác dụng phòng hộ của rừng. Theo đó là sự gia tăng tác hại của thiên tai, nhƣ bão, lũ, hạn, úng ... dẫn đến tổn thất lớn về tài sản, tính mạng con ngƣời. Tầng cây gỗ là thành phần chính tạo lập nên hệ sinh thái rừng, nó đóng vai trò quan trọng trong việc tạo lập tiểu hoàn cảnh rừng, sản lƣợng gỗ và chức năng sinh thái của rừng. Bất cứ biến đổi đáng kể nào của tầng cây gỗ cũng dẫn đến sự thay đổi về năng suất, sản lƣợng cũng nhƣ vai trò sinh thái của rừng. Sự thay đổi tầng cây gỗ của rừng là kết quả của quá trình diễn thế rừng, và do nhiều nguyên nhân gây ra nhƣ các yếu tố thuộc nội tại hoàn cảnh rừng, cũng nhƣ các yếu tố tác động bên ngoài. Khai thác rừng là một nhân tố bên ngoài ảnh hƣởng cả trực tiếp và gián tiếp đến cấu trúc và tổ thành rừng, đặc biệt là tầng cây gỗ. Hoạt động khai thác ảnh hƣởng trực tiếp đến tầng cây gỗ (tức là tác động trực tiếp đến cấu trúc rừng), và ảnh hƣởng gián tiếp đến tiểu hoàn cảnh rừng, do vậy khai thác sẽ ảnh hƣởng rõ đến tầng cây gỗ cả trung gian và dài hạn trong kinh doanh rừng. Theo nhiều nghiên cứu trên thế giới, tổ thành và mức đa dạng tầng cây gỗ có quan hệ chặt chẽ không chỉ với trữ lƣợng gỗ mục đích mà còn có ảnh hƣởng rõ rệt đến sự ổn định và chức năng sinh thái của rừng. Việc đánh giá sự thay đổi về tổ thành và sự đa 1 dạng tầng cây gỗ trƣớc và sau khai thác vì thế có ý nghĩa quan trọng cho đề xuất biện pháp khai thác và nuôi dƣỡng rừng sau khai thác nhằm đảm bảo kinh doanh rừng bền vững (hƣớng tới bền vững về sản lƣợng, duy trì và phát huy chức năng sinh thái rừng). Tây Nguyên là vùng có đất đai màu mỡ, khí hậu thuận lợi cho sự phát triển của nhiều loài cây. So với cả nƣớc thì trữ lƣợng rừng ở đây còn tƣơng đối cao. Kinh doanh khai thác rừng bền vững đang mở ra cho vùng một hƣớng đi và cơ hội phát triển mới. Để quản lý cũng nhƣ sử dụng bền vững tài nguyên rừng thì rất cần có những công trình nghiên cứu cụ thể và sâu sắc về những vấn đề có liên quan đến tài nguyên rừng tại đây. Một trong những lĩnh vực nghiên cứu có liên quan cần thiết là nghiên cứu về sự thay đổi cấu trúc tổ thành và đa dạng cây gỗ trƣớc và sau khai thác. Tuy nhiên, trong kinh doanh rừng tự nhiên nhiệt đới trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng, việc khai thác rừng đƣợc các nhà khoa học đề xuất đều tập trung vào các chỉ tiêu: cƣờng độ, luân kỳ, lƣợng khai thác, xác định loài cây mục đích khai thác mà ít chú ý đến tổ thành và sự đa dạng của tầng cây gỗ. Việc xác định các biện pháp nuôi dƣỡng rừng chủ yếu dựa theo các quy định kỹ thuật chung chung thiếu cơ sở khoa học dẫn đến việc khai thác không hợp lý và nuôi dƣỡng rừng kém hiệu quả. Xuất phát từ thực tiễn đó, luận án “Đánh giá sự thay đổi đa dạng cây gỗ trước và sau khai thác cho kiểu rừng lá rộng thường xanh ở khu vực Tây Nguyên” đƣợc thực hiện là rất cần thiết và có ý nghĩa. Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học cho việc khai thác và nuôi dƣỡng rừng một cách bền vững cho khu vực Tây Nguyên nói riêng và cả nƣớc nói chung. 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án a. Về khoa học Bổ sung những thông tin khoa học làm sáng tỏ sự thay đổi về tổ thành và đa dạng cây gỗ trƣớc và sau khai thác. Đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho việc đề xuất biện pháp kỹ thuật khai thác và nuôi dƣỡng rừng tự nhiên lá rộng thƣờng xanh sau khai thác ở vùng Tây Nguyên. 2 b. Về thực tiễn - Làm sáng tỏ đƣợc sự thay đổi về tổ thành và đa dạng cây gỗ trƣớc và sau khai thác. - Đƣa ra đƣợc các biện pháp kỹ thuật khai thác và nuôi dƣỡng, phục hồi rừng tự nhiên lá rộng thƣờng xanh sau khai thác ở vùng Tây Nguyên. 3. Mục tiêu nghiên cứu a. Mục tiêu chung Đánh giá đƣợc sự thay đổi đa dạng cây gỗ trƣớc và sau khai thác cho kiểu rừng lá rộng thƣờng xanh ở khu vực Tây Nguyên làm cơ sở khoa học cho đề xuất biện pháp kỹ thuật khai thác và nuôi dƣỡng rừng tự nhiên lá rộng thƣờng xanh sau khai thác ở vùng Tây Nguyên. b. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá đƣợc sự thay đổi về tổ thành cây gỗ trƣớc và sau khai thác. - Đánh giá đƣợc sự thay đổi về đa dạng cây gỗ trƣớc và sau khai thác. - Đề xuất đƣợc biện pháp khai thác và nuôi dƣỡng rừng sau khai thác đảm bảo cho rừng phát triển bền vững và duy trì sự đa dạng cây gỗ. 4. ối tƣợng và phạm vi nghiên cứu a. Đối tượng nghiên cứu: Rừng tự nhiên lá rộng thƣờng xanh là rừng sản xuất đang đƣa vào khai thác chính tại Tây Nguyên. b. Phạm vi nghiên cứu: - Về nội dung nghiên cứu: Trong khuôn khổ luận án, chỉ tiến hành nghiên cứu một số cơ sở khoa học cho đề xuất biện pháp kỹ thuật khai thác và nuôi dƣỡng rừng tự nhiên lá rộng thƣờng xanh sau khai thác ở vùng Tây Nguyên. - Về địa điểm nghiên cứu: Chỉ tiến hành nghiên cứu một số địa phƣơng có khai thác gỗ tại vùng Tây Nguyên là: Gia Lai và Đắk Lắk loại hình khai thác chọn; Kon Tum loại hình khai thác tác động thấp. - Về thời điểm thu thập số liệu: Trƣớc và ngay sau khi khai thác xong. - Về thời gian nghiên cứu: Từ 2013 đến 2016. 3 5. Những đóng góp của luận án - Về mặt học thuật: Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu bổ sung vào giáo trình, bài giảng phục vụ cho giảng dạy ở bậc đại học trở lên. - Về mặt lý luận: Bổ sung những thông tin khoa học làm sáng tỏ sự thay đổi về tổ thành và đa dạng cây gỗ trƣớc và sau khai thác. Đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho việc đề xuất biện pháp kỹ thuật khai thác và nuôi dƣỡng rừng tự nhiên lá rộng thƣờng xanh sau khai thác ở vùng Tây Nguyên. - Những luận điểm mới rút ra từ kết quả nghiên cứu của luận án. + Đã xác định và đánh giá đƣợc một số thay đổi cơ bản về tổ thành và phân tích đƣợc tính đa dạng loài tầng cây gỗ trƣớc và sau khai thác chọn cho kiểu rừng lá rộng thƣờng xanh tại khu vực Tây Nguyên. + Đã xây dựng đƣợc cơ sở và đề xuất đƣợc một cách tƣơng đối hệ thống các biện pháp kỹ thuật từ thiết kế khai thác, xác định các chỉ tiêu kỹ thuật cho khai thác đến các biện pháp xử lý lâm sinh phục hồi rừng sau khai thác theo định hƣớng điều chế rừng một cách bền vững. 6. Cấu trúc luận án Luận án chính dài 147 trang đánh máy A4 đƣợc cấu trúc thành 3 chƣơng và hai phần (phần mở đầu và kết luận) nhƣ sau: - Phần mở đầu: Luận giải sự cần thiết của luận án, mục đích nghiên cứu, ý nghĩa lý luận và thực tiễn của luận án. - Chƣơng 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu; - Chƣơng 2: Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu; - Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận; - Phần kết luận, tồn tại, khuyến nghị: Các kết luận rút ra từ kết quả nghiên cứu, nêu những hạn chế, tồn tại của luận án và các khuyến nghị về nghiên cứu tiếp theo. Ngoài ra còn có hệ thống 38 bảng, 04 biểu, 18 hình vẽ, biểu đồ minh họa. Tham khảo 118 tài liệu trong đó 86 tài liệu tiếng Việt, 32 tài liệu tiếng nƣớc ngoài, có liên quan đến chủ đề nghiên cứu và phần phụ lục gồm các bảng biểu minh họa kết quả điều tra và tính toán. 4 Chƣơng 1 Ề NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VẤ 1.1. Ở nƣớc ngoài 1.1.1. Phương thức khai thác Rất nhiều nhà khoa học đã dày công nghiên cứu về phƣơng thức khai thác chọn, kết quả nghiên cứu đã đem lại những cống hiến và công trình có giá trị nhƣ Baur G.N (1964) [2]: Cơ sở sinh thái học kinh doanh rừng mƣa. Meyenfeldt von C.M (1978) [105]. Stocker G.C (1985) [112] đã nghiên cứu các vấn đề kinh doanh rừng mƣa, phục hồi rừng về tái sinh vệt và quản lý rừng mƣa nhiệt đới... dƣới các góc độ khác nhau đã xác định mức độ phù hợp của phƣơng thức khai thác chọn trong kinh doanh rừng mƣa nhiệt đới. Theo Baur G.N (1964) [2] những lý do để lựa chọn phƣơng thức khai thác duy trì rừng khác tuổi nhiệt đới là: trong khai thác chỉ cần lấy ra những cây gỗ thành thục và quá thành thục, những cây gỗ có kích thƣớc nhỏ hơn và bất kỳ cây gỗ nào cao to hơn còn lành mạnh mà theo tình hình thông thƣờng là vô dụng song có triển vọng thành loài có giá trị hàng hóa đều đƣợc chừa lại; cần tiếp tục bảo vệ đất, tránh xói mòn sau khi mở tán rừng có thể xảy ra mạnh; chống các bất trắc do yếu tố khí hậu có thể xảy ra; những lý do về mỹ quan trong cảnh quan chung của vùng, đặc điểm là những nơi liền kề với các diện tích rừng dùng làm nơi vui chơi, giải trí hay du lịch. Trong nhiều trƣờng hợp, tất cả các lý lẽ trên có thể hoàn toàn đƣợc chấp nhận để duy trì một quần xã không đều tuổi. Tuy nhiên, cũng cần phải cân nhắc các lý lẽ này trƣớc khi quyết định đƣa ra những xử lý lâm sinh bởi phần lớn các loài cây gỗ rừng nhiệt đới đều có xu hƣớng là loài ƣa sáng. Mặt khác, khác thác chọn nếu số lần khai thác ít, cƣờng độ cao và tập trung sẽ đem lại lợi ích kinh tế rõ rệt hơn là khai thác cƣờng độ thấp số lần khai thác nhiều. Hơn nữa, nhiều loài cây đặc biệt là ở rừng mƣa nhiệt đới thƣờng có tán lá cực lớn có thể tạo ra hệ số đổ vỡ cao khi khai thác những cây này [22]. 5