Tài liệu Nghiên cứu đặc điểm lâm học và phân bố tự nhiên cây Xoan đào (Pygeum arboreum Endl) tại xã Quang Phong - huyện Na Rì - tỉnh Bắc Kạn. (Khóa luận tốt nghiệp)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN DUY THỨC NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC VÀ PHÂN BỐ TỰ NHIÊN CÂY XOAN ĐÀO (Pygeum arboreum Endl) TẠI XÃ QUANG PHONG, HUYỆN NA RÌ, TỈNH BẮC KẠN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành: Lâm nghiệp Khoa : Lâm nghiệp Khóa học : 2012 – 2016 Thái Nguyên, năm 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN DUY THỨC NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC VÀ PHÂN BỐ TỰ NHIÊN CÂY XOAN ĐÀO (Pygeum arboreum Endl) TẠI XÃ QUANG PHONG, HUYỆN NA RÌ, TỈNH BẮC KẠN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành: Lâm nghiệp Lớp : K- 44 LN Khoa : Lâm nghiệp Khóa học : 2012 – 2016 Giảng viên hƣớng dẫn: GS.TS. Đặng Kim Vui Thái Nguyên, năm 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu là quá trình điều tra trên thực địa hoàn toàn trung thực, chưa công bố trên các tài liệu, nếu có gì sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm. Thái Nguyên, tháng 5 năm 2016 XÁC NHẬN CỦA GVHD Đồng ý cho bảo vệ kết quả Ngƣời viết cam đoan trước Hội đồng khoa học! Nguyễn Duy Thức XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN Giáo viên chấm phản biện xác nhận sinh viên đã sửa chữa sai sót sau khi Hội đồng chấm yêu cầu! (Ký, họ và tên) ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và rèn luyện tại trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên, thực tập là giai đoạn sinh viên tiếp xúc với thực tế, đây là thời gian để sinh viên làm quen với công tác điều tra nghiên cứu. Xuất phát từ nguyện vọng của bản thân, được sự nhất trí của nhà trường, ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp và sự hướng dẫn của GS.TS Đặng Kim Vui, giúp tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm lâm học và phân bố tự nhiên cây Xoan đào (Pygeum arboreum Endl) tại xã Quang Phong, huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn’’ Trong thời gian nghiên cứu đề tài, được sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của GS.TS. Đặng Kim Vui và các thầy cô giáo trong khoa cùng với sự phối hợp giúp đỡ của các cán bộ, lãnh đạo các cơ quan ban ngành của UBND huyện Na Rì, các xã trong huyện và các hộ gia đình trong thôn đã tạo mọi điều kiện cho tôi thu thập thông tin liên quan đến đề tài nghiên cứu. Qua đây tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc nhất đến các thầy cô giáo trong khoa Lâm Nghiệp, đặc biệt là GS.TS. Đặng Kim Vui, người thầy hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận. Do trình độ chuyên môn và kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế do vậy khóa luận không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi kính mong nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo cùng toàn thể các bạn đồng nghiệp để khóa luận này được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 5 năm 2016 Sinh viên Nguyễn Duy Thức iii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1: Ký hiệu độ nhiều (độ dầy rậm) thảm tươi ...................................... 35 Bảng 4.1: Các pha vật hậu của loài Xoan đào tại xã Quang Phong.................. 6 Bảng 4.2: Đặc điểm đất tại nơi Xoan đào phân bố ......................................... 43 Bảng 4.3: Đặc điểm cấu trúc tổ thành trạng thái IIA vị trí Chân: ................... 45 Bảng 4.5: Đặc điểm cấu trúc tổ thành trạng thái IIA vị trí Sườn: ................... 47 Bảng 4.6: Công thức tổ thành cây cao ............................................................ 47 Bảng 4.7: Đặc điểm cấu trúc tổ thành trạng thái IIA vị trí Đỉnh: ................... 48 Bảng 4.8: Công thức tổ thành cây cao ............................................................ 48 Bảng 4.9: Chiều cao của lâm phần và Xoan đào tại khu vực nghiên cứu ...... 50 Bảng 4.10: Mật độ tầng cây cao và mật độ Xoan đào ................................... 51 Bảng 4.11: Cấu trúc tổ thành, mật độ tầng cây tái sinh vị trí chân ................. 52 Bảng 4.12: Cấu trúc tổ thành, mật độ tầng cây tái sinh vị trí sườn................. 53 Bảng 4.13: Cấu trúc tổ thành, mật độ tầng cây tái sinh vị trí đỉnh ................. 54 Bảng 4.14: Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao của lâm phần và Xoan đào ....................................................................................... 55 Bảng 4.15 Số lượng và tỷ lệ cây tái sinh theo nguồn gốc ............................... 56 Bảng 4.16: Chất lượng và tỉ lệ cây tái sinh trong lâm phần ............................ 57 iv DANH MỤC HÌNH Trang Hình 3.1: Sơ đồ các bước tiến hành nghiên cứu của đề tài ............................. 26 Hình 4.1: Hình thái thân cây Xoan đào tại xã Quang Phong .......................... 38 Hình 4.2: Hình thái lá cây Xoan đào tại xã Quang Phong .............................. 39 Hình 4.3: Cấu trúc tầng thứ tại lâm phần ........................................................ 50 Hình 4.4: Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao.......................................... 56 Hình 4.5: Tỉ lệ cây tái sinh theo nguồn gốc .................................................... 57 Hình 4.6: Tỉ lệ chất lượng cây tái sinh trong lâm phần .................................. 58 v CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG KHÓA LUẬN Từ, cụm từ viết tắt Giải thích Dt Đường kính tán D1.3 Đường kính 1.3m Hvn Chiều cao vút ngọn Hd Chiều cao dưới cành OTC Ô tiêu chuẩn UBND Ủy ban nhân dân Stt Số thứ tự Hbq Chiều cao bình quân G Tiết diện ngang Gbq Tiết diện ngang bình quân vi MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... iii DANH MỤC HÌNH ......................................................................................... iv CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG KHÓA LUẬN ....................................... v MỤC LỤC ........................................................................................................ vi Phần 1: MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1 1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................... 2 1.2.1. Mục tiêu chung ........................................................................................ 2 1.2.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................ 2 1.3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3 Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 4 2.2. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tại khu vực nghiên cứu.................... 18 2.2.1. Đặc điểm về điều kiện tự nhiên............................................................. 18 2.2.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu ..................................... 21 2.2.3. Nhận xét, đánh giá chung thuận lợi, khó khăn của điều kiện tự nhiên kinh tế - xã hội tới loài Xoan đào ............................................. 23 PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................................................. 25 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 25 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ............................................................... 25 3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 25 3.3.1. Phân loại trạng thái rừng có cây Xoan đào phân bố ............................. 25 3.3.2. Nghiên cứu đặc điểm hình thái và vật hậu cây Xoan đào ..................... 25 vii 3.3.3. Đặc điểm sinh thái nơi Xoan đào phân bố ............................................ 25 3.3.4. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao.......................................... 25 3.3.5. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh ................................... 25 3.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 25 3.4.1. Cách tiếp cận và phương pháp luận nghiên cứu ................................... 25 3.4.2. Phương pháp nghiên cứu chung ............................................................ 26 3.4.3. Phương pháp điều tra cụ thể .................................................................. 27 3.4.4. Phương pháp luận .................................................................................. 30 3.4.5. Phương pháp thu thập số liệu ................................................................ 30 3.4.6. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng ................................. 32 3.4.7. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng .................................. 35 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................... 38 4.1. Đặc điểm hình thái và vật hậu của Xoan đào tại xã Quang Phong .......... 38 4.1.1. Đặc điểm hình thái thân, cành, lá cây Xoan đào ................................... 38 4.1.2. Đặc điểm hình thái hoa, quả cây Xoan đào .......................................... 40 4.2. Đặc điểm vật hậu cây Xoan đào............................................................... 40 4.3. Đặc điểm sinh thái nơi Xoan đào phân bố ............................................... 42 4.3.1. Điều kiện khí hậu nơi Xoan đào phân bố .............................................. 42 4.3.2. Đặc điểm đất nơi Xoan đào phân bố ..................................................... 43 4.4. Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao ............................................................... 45 4.4.1. Cấu trúc tổ thành ................................................................................... 45 4.4.2. Cấu trúc tầng thứ ................................................................................... 49 4.4.3. Cấu trúc mật độ toàn rừng và mật độ Xoan đào ................................... 51 4.5. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh ...................................... 51 4.5.1. Cấu trúc tổ thành tầng cây tái sinh ........................................................ 51 4.5.2. Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao ........................................... 55 4.5.3. Số lượng cây tái sinh theo nguồn gốc ................................................... 56 viii 4.5.4. Các nhân tố ảnh hưởng đến cây tái sinh ............................................... 58 Phần 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................... 60 5.1. Kết luận .................................................................................................... 60 5.2.Tồn Tại ...................................................................................................... 61 5.3. Kiến nghị .................................................................................................. 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Rừng là tài nguyên quý giá, là một bộ phận quan trọng của môi trường sống, luôn gắn liền với đời sống của đồng bào các dân tộc miền núi. Rừng không chỉ có giá trị về kinh tế mà còn có ý nghĩa rất lớn trong nghiên cứu khoa học, bảo tồn nguồn gen, bảo tồn đa dạng sinh học, điều hoà khí hậu, phòng hộ đầu nguồn, hạn chế thiên tai, ngăn chặn sự hoang mạc hoá, chống sói mòn, sạt lở đất, ngăn ngừa lũ lụt, đảm bảo an ninh quốc phòng, đồng thời rừng cũng tạo cảnh quan phục vụ cho du lịch sinh thái, du lịch cộng. 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 2 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. Cây Xoan Đào (Pygeum arboreum Endl), mới được nghiên cứu ở nước ta vào những năm 1965 với công trình nghiên cứu của Lê Viết Lộc về “Bước đầu điều tra thảm thực vật rừng Cúc Phương” Công trình đã tiến hành điều tra 47 ô tiêu chuẩn có diện tích 1000 m2 và 2000 m2 và đã xây dựng được bản đồ phân bố của 11 loại hình ưu thế trong vùng nghiên cứu cho thấy ở Cúc phương Xoan đào là cây ưu thế lập quần trong loại hình ưu thế: Sâng – Sấu – Xoan đào - Đinh hương (Lê Viết Lộc, 1964). - Xoan đào mang nhiều đặc điểm quan trọng cho khoa học và là loài cây tiềm năng có thể ứng dụng trong lâm nghiệp đô thị, trồng rừng hay có thể phát triển nghiên cứu, nhưng sự phân bố của loài này tại khu còn ít được biết đến. Từ thực tiễn nêu trên, tôi chọn đề tài: “NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC VÀ PHÂN BỐ TỰ NHIÊN CÂY XOAN ĐÀO (Pygeum arboreum Endl) TẠI XÃ QUANG PHONG - HUYỆN NA RÌ - TỈNH BẮC KẠN”. Nhằm góp phần nâng cao hiểu biết, đề xuất những hướng giải pháp và phát triển loài cây có triển vọng và hiếm này tại xã Quang Phong. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1. Mục tiêu chung Xác định được phân bố tự nhiên và đặc điểm sinh học, sinh thái của loài xoan đào tại xã Quang Phong, huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Xác định được phân bố, đặc điểm lâm học, đặc điểm sinh thái cây Xoan đào (Pygeum arboreum Endl) tại khu vực nghiên cứu phục vụ công tác bảo toàn loài. - Xác định được những đặc điểm hình thái và vật hậu của loài Xoan Đào. 3 - Dựa trên kết quả nghiên cứu, đề xuất các biện pháp bảo tồn và phát triển. 1.3. Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học Thực hiện đề tài củng cố phương pháp nghiên cứu khoa học cho sinh viên và giúp cho sinh viên có cơ hội thực hành bài học ngoài thực địa, củng cố các kiến thức đã học, vận dụng các lí thuyết vào thực tế, nâng cao khả năng thu thập, tích lũy, phân tích, xử lí thông tin hiệu quả, đồng thời củng cố kĩ năng giao tiếp, tiếp cận và làm việc với cộng đồng, người dân. - Ý nghĩa trong thực tiễn Nghiên cứu loài Xoan Đào (Pygeum arboreum Endl ), làm cơ sở đề xuất hướng bảo tồn và phát triển loài tại xã Quang Phong, huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn. 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 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) [28], 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, nghiên cứu các cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến. 5 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 các hệ sinh thái rừng tự nhiên vùng nhiệt đới (Weidelt 1968, Brun 1969, Lamprecht H., 1969) [31]. 6 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 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 7 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]. 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. 8 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 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 9 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. 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 10 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. Nguyễn Văn Trương (1983) [19] khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài đã xem xét sự phân tầng theo hướng định lượng, phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới. Từ những kết quả nghiên cứu của các tác giả đi trước, Vũ Đình Phương (1987) đã nhận định, việc xác định tầng thứ của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết, nhưng chỉ trong trường hợp