Tài liệu Nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh tự nhiên của cây dẻ gai ấn độ (castanopsis indica a.d.c) tại vƣờn quốc gia tam đảo vĩnh phúc

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ----------  --------- NGUYỄN THỊ THU TRANG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM TÁI SINH TỰ NHIÊN CỦA CÂY DẺ GAI ẤN ĐỘ (CASTANOPSIS INDICA A.D.C) TẠI VƢỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO - VĨNH PHÚC CHUYÊN NGÀNH LÂM HỌC Mà SỐ: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. NGÔ QUANG ĐÊ THÁI NGUYÊN, NĂM 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1 http://www.Lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa hề sử dụng cho bảo vệ một học vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đều được cảm ơn. Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn gốc. Thái Nguyên, ngày 05 tháng 10 năm 2009 TÁC GIẢ Nguyễn Thị Thu Trang Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Lời nói đầu Trong nhiệm vụ bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển bền vững của các Vườn Quốc gia, việc bảo tồn các thực vật quý hiếm và có nguy cơ bị đe doạ giữ một vị trí quan trọng đặc biệt không chỉ về mặt khoa học mà còn liên quan toàn diện, lâu dài đến sự tồn tại và phát triển của các Vườn quốc gia. Để góp phần bảo vệ nguồn tài nguyên sinh vật Vườn quốc gia Tam Đảo có hiệu quả, nhất là nguồn gen quý hiếm và có nguy cơ đe doạ, tôi chọn đề tài luận văn thạc sĩ “ Nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh tự nhiên của cây Dẻ gai Ấn Độ (Castanopsis Indica A.D.C) tại Vườn Quốc gia Tam Đảo”. Luận văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của GS. TS Ngô Quang Đê trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, cùng với sự giúp đỡ của PGS. TS Đặng Kim Vui và các thầy cô giáo khoa Lâm nghiệp trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, TS Hà Huy Thịnh Viện khoa học Lâm Nghiệp Việt Nam và cán bộ công nhân viên Vườn Quốc gia Tam Đảo. Nhân dịp này tôi chân thành cảm ơn GS. TS Ngô Quang Đê, PGS. TS Đặng Kim Vui, GS. TS Lê Đình Khả, TS hà Huy Thịnh, khoa sau đại học trường Đại học Nông Lâm, Ban giám đốc và các đồng nghiệp Vườn Quốc gia Tam Đảo. Cảm ơn bạn bè và người thân đã động viên giúp đỡ tôi hoàn thành bản luận văn này. Do năng lực, thời gian và điều kiện phương tiện nghiên cứu còn thiếu nên kết quả đạt được của đề tài không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế, rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các nhà khoa học và những người quan tâm về vấn đề này. TÁC GIẢ Nguyễn Thị Thu Trang Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 http://www.Lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang ĐẶT VẤN ĐỀ……………………………………………………………………… 1 Chƣơng 1 – TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU........................................... 3 1.1 Trên thế giới............................................................................................... 3 2.2 Ở Việt Nam……………………………………………………………… 8 Chƣơng 2 – MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.... 15 2.1 Mục tiêu nghiên cứu…………………………………………………….. 15 2.1.1 Về mặt lý luận………………………………………………………… 15 2.1.2 Về mặt thực tiễn………………………………………………………... 15 2.2 Đối tượng nghiên cứu…………………………………………………….. 15 2.3 Nội dung nghiên cứu……………………………………………………... 15 2.4 Phương pháp nghiên cứu............................................................................. 16 2.4.1 Quan điểm về phương pháp luận………………………………………. 16 2.4.2 Phương pháp xác định vị trí nghiên cứu.................................................. 17 2.4.3 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu..................................................... 18 Chƣơng 3: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN Xà HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU......... 30 3.1 Đặc điểm tự nhiên....................................................................................... 30 3.1.1 Vị trí địa lý, đất đai nơi có Dẻ gai Ấn Độ tái sinh phân bố..................... 30 3.1.2 Khí hậu, thủy văn.................................................................................... 31 3.1.3 Đặc điểm về tài nguyên thực vật rừng.................................................... 32 3.2 Đặc điểm kinh tế xã hội............................................................................. 34 3.2.1 Dân cư và lao động…………………………………………………….. 34 3.2.2. Đời sống kinh tế...................................................................................... 36 3.2.3 Hiện trạng sử dụng đất…………………………………………………. 36 3.2.4 Hiện trạng sản xuất lâm nghiệp………………………………………… 37 Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN................................... Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 http://www.Lrc-tnu.edu.vn 38 4.1 Đặc điểm hình thái và vật hậu của Dẻ gai Ấn Độ………………………... 38 4.1.1 Đặc điểm hình thái cây…………………………………………………. 38 4.1.2 Đặc điểm vật hậu……………………………………………………….. 39 4.2 Đặc điểm sinh thái nơi loài Dẻ gai Ấn Độ tái sinh phân bố……………… 41 4.2.1 Đặc điểm khí hậu nơi có Dẻ gai Ấn Độ phân bố………………………. 41 4.2.2 Đặc điểm đất đai nơi có Dẻ gai Ấn Độ phân bố………………………... 42 4.3 Một số đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng ảnh hưởng đến tái sinh... 43 4.3.1. Một số đặc điểm cấu trúc của rừng có Dẻ gai Ấn Độ phân bố………... 43 4.3.2 Cấu trúc tổ thành tầng cây cao................................................................ 44 4.3.3 Cấu trúc tầng thứ...................................................................................... 49 4.3.4 Cấu trúc mật độ tầng cây cao của lâm phần và Dẻ gai Ấn Độ................. 51 4.3.5 Thành phần loài cây đi kèm với Dẻ gai Ấn Độ........................................ 52 4.3.6 Đặc điểm phân bố số cây theo đường kính của lâm phần........................ 55 4.3.7 Cấu trúc độ tàn che tầng cây cao.............................................................. 59 4.4 Một số đặc điểm tái sinh của loài Dẻ gai Ấn Độ ở 2 khu vực.................... 60 4.4.1 Cấu trúc tổ thành cây tái sinh................................................................... 60 4.4.2 Mật độ cây tái sinh của loài Dẻ gai Ấn Độ.............................................. 64 4.4.3 Số lượng cây tái sinh................................................................................ 65 4.4.4 Ảnh hưởng của tầng cây bụi, thảm tươi với tái sinh tự nhiên.................. 69 4.4.5 Phân bố tần suất cây tái sinh của Dẻ gai Ấn Độ...................................... 72 4.4.6 Chất lượng cây tái sinh của lâm phần và Dẻ gai Ấn Độ.......................... 73 4.5 Đề xuất một số biện pháp bảo vệ tái sinh tự nhiên cho cây Dẻ gai Ấn Độ ở các trạng thái rừng IIIA2 và IIIA3................................................................... 74 4.5.1 Điều kiện gây trồng cây Dẻ gai Ấn Độ.................................................... 74 4.5.2 Một số biện pháp bảo vệ tái sinh tự nhiên cho cây Dẻ gai Ấn Độ........... 75 Chƣơng 5: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ VÀ TỒN TẠI............................................ 76 5.1 Kết luận....................................................................................................... 76 5.2 Tồn tại......................................................................................................... 77 5.3 Kiến nghị…………………………………………………………………. 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO VÀ PHỤ BIỂU……..................................................... Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 http://www.Lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC BẢNG Trang Chƣơng III: Điều kiện cơ bản của khu vực nghiên cứu Bảng 3.1 Các nhóm giá trị sử dụng 33 Bảng 3.2 Cơ cấu các loại đất vùng đệm VQG Tam Đảo 36 Chƣơng IV: Kết quả nghiên cứu và thảo luận Bảng 4.1 Nhiệt độ (T) và lượng mưa (P) trung bình ở 2 khu vực 41 Bảng 4.2 Đặc điểm đất nơi có Dẻ gai Ấn Độ phân bố 42 Bảng 4.3 Tổ thành loài cây cao trạng thái rừng IIIA2 46 Bảng 4.4 Tổ thành loài cây cao trạng thái rừng IIIA3 48 Bảng 4.5 Chiều cao của lâm phần và Dẻ gai Ấn độ 50 Bảng 4.6 Mật độ tầng cây cao của lâm phần và Dẻ gai Ấn độ 51 Bảng 4.7 Thành phần loài cây đi kèm với Dẻ gai Ấn độ trạng thái IIIA2 53 Bảng 4.8 Thành phần loài cây đi kèm với Dẻ gai Ấn độ trạng thái IIIA3 54 Bảng 4.9 Phân bố số cây theo đường kính của lâm phần ở 2 khu vực nghiên cứu 56 Bảng 4.10 Phân bố số cây theo cấp kính của Dẻ gai Ấn Độ 57 Bảng 4.11 Phân bố số cây theo chiều cao của Dẻ gai Ấn Độ 59 Bảng 4.12 Ảnh hưởng của độ tàn che đến mật độ và tỷ lệ cây tái sinh 60 Bảng 4.13 Tổ thành cây tái sinh của Dẻ gai Ấn Độ trạng thái rừng IIIA2 61 Bảng 4.14 Tổ thành cây tái sinh của Dẻ gai Ấn Độ trạng thái rừng IIIA3 63 Bảng 4.15 Mật độ cây tái sinh của Dẻ gai Ấn Độ ở cả hai trạng thái rừng 65 Bảng 4.16 Số lượng cây tái sinh của lâm phần và Dẻ gai Ấn Độ phân theo từng cấp chiều cao 66 Bảng 4.17 Số lượng và tỷ lệ tái sinh theo nguồn gốc 68 Bảng 4.18 Ảnh hưởng của cây bụi thảm tươi đến TSTN theo các trạng thái rừng 70 Bảng 4.19 Tổng hợp cây bụi theo đai khí hậu 71 Bảng 4.20 Đặc điểm tầng cây bụi thảm tươi 71 Bảng 4.21 Phân bố tần suất xuất hiện Dẻ gai Ấn Độ tái sinh xung quanh gốc cây mẹ Bảng 4.22 Cấp chất lượng tái sinh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 73 73 6 http://www.Lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC ĐỒ THỊ VÀ ẢNH Trang DANH MỤC ĐỒ THỊ Đồ thị 4.1 Phân bố số n/D1.3 của 2 khu vực 58 Đồ thị 4.2 Phân bố số n/Hvn của 2 khu vực 59 DANH MỤC ẢNH Hình 4.1 Hình thái thân Dẻ gai Ấn Độ 38 Hình 4.2 Hình thái lá Dẻ gai Ấn Độ 39 Hình 4.3 Hình thái quả Dẻ gai Ấn Độ 40 Hình 4.4 Cành và quả Dẻ gai Ấn Độ 40 Hình 4.5 Thân Dẻ gai Ấn Độ 40 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 http://www.Lrc-tnu.edu.vn NHỮNG TỪ VIẾT TẮT TSTN - Tái sinh tự nhiên VQG - Vƣờn Quốc gia NN & PTNT - Nông nghiệp và phát triển Nông thôn OTC - Ô tiêu chuẩn ODB - Ô dạng bản KV - Khu vực BQ - Bình quân XH - Xuất hiện Hvn - Chiều cao vút ngọn D1.3 - Đƣờng kính đo ở vị trí 1,3m Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 http://www.Lrc-tnu.edu.vn CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Bộ NN&PTNT Độc lập – Tự do – Hạnh phúc VƯỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO GIẤY XÁC NHẬN (Về việc thực tập cuối khoá) Kính gửi: Ban giám đốc Đại học Thái Nguyên Hiệu trưởng Trường Đại học Nông Lâm Khoa đào tạo sau đại học Vườn Quốc gia Tam Đảo – Vĩnh Phúc xác nhận học viên Nguyễn Thị Thu Trang, lớp CH14 Lâm học, Trường Đại học Nông Lâm đã hoàn thành đợt thực tập cuối khóa tại Vườn Quốc gia Tam Đảo, thời gian thực tập từ ngày 1/1/2008 đến ngày 01/1/2009. Trong thời gian thực tập, học viên Nguyễn Thị Thu Trang đã: - Chấp hành tốt nội quy, quy chế làm việc của cơ quan có tính kỷ luật cao. - Quan hệ tốt với cán bộ và nhân dân tại địa điểm nghiên cứu. - Thực hiện quá trình thu thập số liệu ngoại nghiệp nghiêm túc - Hoàn thành đúng tiến độ đề ra của đợt thực tập Vĩnh Phúc, ngày 17 tháng 04 năm 2009 TM/ BGĐ VƯỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO Phó Giám Đốc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9 http://www.Lrc-tnu.edu.vn 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. Vườn Quốc gia Tam Đảo được thành lập theo quyết định 194/CT của Chủ tịch Hội đồng bộ trưởng (nay là Chính phủ) với tổng diện tích là 36.883 ha. Tam Đảo là phần cuối của dãy núi cánh cung thượng nguồn sông Chảy. Tam Đảo như bức bình phong chắn gió mùa đông bắc cho vùng đồng bằng, gồm trên 20 mươi đỉnh núi với độ cao trên 1000m. Cao nhất là đỉnh Tam Đảo Bắc (1592m), vùng trung tâm có 3 đỉnh: Thiên Thị (1375m), Thạch Bàn (1388m) và Phù Nghĩa (1300m), sườn núi dốc, địa hình chia cắt mạnh. Sự phức tạp của địa hình, hướng phơi, độ cao, khí tượng thủy văn, mức độ tác động của con người khác nhau…cùng với đặc tính sinh vật học của từng loài cây đã tạo cho Tam Đảo có Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 http://www.Lrc-tnu.edu.vn một hệ thực vật hết sức phong phú và đa dạng. Theo số liệu thống kê cho thấy đã phát hiện ở đây 1288 loài thực vật bậc cao thuôc 179 họ, 660 chi nằm trong 3 ngành Dương Xỉ, Hạt trần và Hạt kín trong đó có nhiều loài được thu thập mẫu và lần đầu tiên được mô tả ở Tam Đảo, 38 loài mang nguồn gien quý hiếm nguy cấp cần ưu tiên bảo tồn [6]. Điều này đã nói lên tính đa dạng về số loài, số chi, số họ và tầm quan trọng của hệ thực vật Tam Đảo. Trong những năm gần đây công tác nghiên cứu, đánh giá thành phần loài, tính đa dạng thực vật tại Tam Đảo diễn ra tương đối mạnh mẽ. Tuy nhiên, các công trình đó mới chỉ dừng lại ở mức độ khái quát, chưa nghiên cứu sâu về đặc điểm tái sinh, thành phần loài, sự phân bố và giá trị của từng họ từng loài. Dẻ Gai Ấn Độ (Castanopsis indica A.D.C) thuộc Họ Dẻ (Fagaceae) là một họ lớn gồm rất nhiều loài. Ở Việt Nam có 5 chi khoảng 120 loài, hầu hết là cây thân gỗ. Họ Dẻ nói chung và loài Dẻ Gai Ấn Độ nói riêng không những có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái rừng mà còn có ý nghĩa quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Sự có mặt của loài Dẻ Gai Ấn Độ góp phần làm phong phú đa dạng về thành phần loài, giúp cho các quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong hệ sinh thái rừng được ổn định, phát huy tốt chức năng bảo vệ môi trường. Đối với nền kinh tế quốc dân, loài cây này có khả năng cung cấp gỗ cho xây dựng nhà cửa, đóng đồ đạc [3] … Ở Vườn Quốc gia Tam Đảo loài Dẻ Gai Ấn Độ được phân bố hầu như khắp các trạng thái rừng, các đai khí hậu, nên khả năng tái sinh tương đối tốt. Đó là lý do tại sao tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh tự nhiên của cây Dẻ Gai Ấn Độ (Castanopsis Indica A.D.C) tại Vườn Quốc gia Tam Đảo - Vĩnh Phúc”. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới. Các chuyên gia sinh thái học đã khảng định rừng là một sinh thái hoàn chỉnh nhất. Thực vật rừng có sự biến động cả về chất và lượng khi yếu tố ngoại cảnh thay đổi. Rừng cây và con người hệ mật thiết với nhau. Chính lẽ đó, cây rừng được con người quan sát, xem xét, nghiên cứu từ thủa xa xưa. Một trong khía cạnh con người nghiên cứu để phục hồi lại rừng là tái sinh rừng. Nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên đã trải qua hang trăm năm, nhưng ở rừng nhiệt đới, vấn đề này được đề cập từ năm 1930 trở lại đây. Đầu thế kỷ 19 khi công nghiệp phát triển mạnh, nhu cầu gỗ đòi hòi quá lớn, con người phải tập trung khai thác rừng tự nhiên và tiến hành tái sinh nhân tạo. Nhưng từ những thất bại tái sinh rừng nhân tạo ở Đức nhiều nhà khoa học ủng hộ và đồng nhất quan điểm “Hãy quay trở lại với tái sinh tự nhiên”. Khi nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên nhiệt đới, Van steenis.J (1956)[59] đã nêu hai đặc điểm tái sinh phổ biến: Tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và kiểu tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng. Ngoài ra theo nhận xét của A. Obrevin (1938) khi nghiên cứu các khu rừng nhiệt đới ở Châu Phi, còn đưa ra lý luận bức khảm hay lý luận tái sinh tuần hoàn. Đặc điểm tái sinh rừng được nhiều nhà lâm sinh quan tâm đến là thế hệ cây tái sinh có tổ thành giống hay khác biệt với lớp cây mẹ, Richards,P,W (1965)[57]. Ở rừng nhiệt đới số lượng loài cây trên một đơn vị diện tích quá lớn, nên kinh doanh tất cả các loài cây đó rất có thể mang lại hiệu quả mong muốn. Trong thực tiễn lâm sinh, người ta chỉ khảo sát những loài cây có giá trị kinh tế và đáp ứng nhu cầu thị trường. Có rất nhiều công trình nghiên cứu đã đề cập những nguyên nhân ảnh hưởng tới tái sinh tự nhiên và có thể chia thành hai nhóm tác động chính: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 12 http://www.Lrc-tnu.edu.vn a. Nhóm nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến tái sinh rừng không có sự can thiệp con người. Nhân tố sinh thái được nhiều tác giả quan tâm và tìm hiểu là sự thiếu hụt ánh sáng của cây con dưới tán rừng. Nếu ở trong rừng, cây con chết vì thiếu nước thì cũng không nên loại trừ do thiếu ánh sáng. Trong rừng mưa nhiệt đới, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng chủ yếu đến phát triển cây con, còn đối với sự nảy mầm và phát triển mầm non thường không rõ (Baur G, N 1962)[2]. Khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên (TSTN) của rừng, các tác giả nhận định tầng cây cỏ và cây bụi đã ảnh hưởng tới cây tái sinh các loài cây gỗ. Ở quần thụ kín tán, tuy thảm cỏ phát triểm kém nhưng cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng của chúng vẫn ảnh hưởng đến cây tái sinh. Những lâm phần đã qua khai thác, thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ sẽ trở ngại lớn cho tái sinh rừng. Ngoài ra Ghent, A.W (1969)[60] còn nhận xét: Thảm mục, chế độ thủy nhiệt, tầng đất mặt quan hệ với tái sinh rừng cũng cần được làm rõ. Hiển nhiên, trong những trường hợp cụ thể ảnh hưởng của động vật và lửa rừng có thể gây những tác hại đến TSTN ở mức độ khác nhau. Cấu trúc của quần thụ ảnh hưởng tới tái sinh đã được Andel. S (1981)[58] chứng minh độ dầy tối ưu cho sự phát triển bình thường cây gỗ là 0,6-0,7m. Độ khép tán của quần thụ có quan hệ với mật độ và sức sống của cây con. Trong sự cạnh tranh giữa thực vật về dinh dưỡng khoáng, ánh sáng, ẩm độ tùy thuộc vào đặc tính sinh vật học, tuổi của mỗi loài và điều kiện sinh thái của quần thể thực vật. Trong công 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 của đất, ánh sáng, độ ẩm và tính chất thuần nhất của quan hệ qua lại giữa các thực vật tùy thuộc đặc tính sinh vật học, tuổi và điều kiện sinh thái của quần thể thực vật. Năm 1973 I.N.Nakhteenko cho rằng sự trùng hợp cao của sự hấp thụ dinh dưỡng giữa 2 loài có thể gây cho nhau sự kìm hãm sinh trưởng và làm tăng áp lực cạnh tranh giữa 2 loài. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 13 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Trong đa số các nghiên cứu tái sinh tự nhiên của rừng, người ta đều nhận thấy rằng 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 tái sinh của các loài cây gỗ. Những quần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng, thảm cỏ phát triển kém nên ảnh hưởng của nó đến các cây gỗ non 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 Bannikov, 1967; Vipper 1973. Cây rừng ra hoa mang tính định kỳ rõ rệt, cây rừng ra hoa quả nhiều hay ít bị ảnh hưởng sâu sắc của thời tiết. Nhiều nhà lâm học cho rằng biến động mùa hoa quả cây rừng cần nghiên cứu theo các vùng địa lý khác nhau và các khía cạnh cấu trúc, độ dày, độ khép tán, tuổi lâm phần. b. Nhóm nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh rừng có sự can thiệp của con người: Đó là việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm tác động có mục đích vào các lâm phần rừng tự nhiên. Từ các xử lý lâm sinh tác động vào các loài cây tái sinh mục đích, các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh điển hình như: Công trình của Kennedy (1935), Taylor (1954), Rosevear (1974) ở Nigiêria và Gana (1960) ở Xurinam với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán lá, Brooks (1941), Ayolife (1952) với phương thức chặt dần nhiệt đới ở Trinidat, Wayatt Smith (1961, 1963)[62] với phương thức chặt rừng đều tuổi ở Malaysia, Donis và Maudouz (1951, 1954) với phương thức đồng nhất hóa tầng trên ở Zava. Catinot (1974) một chuyên gia hàng đầu về lâm sinh nhiệt đới với nhiều thập kỷ kinh nghiệm ở rừng nhiệt đới Châu Phi, khi áp dụng các biện pháp lâm sinh cho rừng tự nhiên, ông rất quan tâm đến lớp cây tái sinh phía dưới tán rừng. Ông cho rằng các nhà lâm sinh nhiệt đới sẽ không hoàn thành trách nhiệm của mình nếu họ chỉ thay thế rừng tự nhiên bằng các khu rừng trồng Thông và Bạch Đàn, ông cũng cho rằng bắt buộc phải làm, tuyệt đối cần thiết là tìm ra phương Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 14 http://www.Lrc-tnu.edu.vn pháp cho phép sử dụng các hệ sinh thái nguyên sinh vốn có của nhiệt đới một cách có hiệu quả mà không phá vỡ nó. Theo quan điểm như vậy, Rovet (1984) đã đưa ra những yêu cầu tối thiếu, bắt buộc các giấy phép khai thác rừng phải thể hiện được cụ thể là: muộn nhất là 2 năm trước khai thác phải tiến hành điều tra kết hợp với chặt bỏ dây leo cây bụi; chỉ được khai thác những lâm phần có ít nhất 10 - 15 cây thuộc loại giá trị kinh tế có D1.3 ≥ 60cm và phải có tái sinh đạt yêu cầu; phải để lại ít nhất 5 - 7 cây mẹ gieo trồng có kích thước lớn, phân bố đều trên diện tích; trong trường hợp cần thiết các lỗ trống hình thành do khai thác phải được mở rộng thêm để thúc đẩy xúc tiến tái sinh tự nhiên. Quá trình sinh trưởng, phát triển cây tái sinh, trên các lỗ trống phải được kiểm soát và cần thiết phải chăm sóc ít nhất 10 năm sau khai thác. Nghiên cứu về phân bố cây tái sinh tự nhiên cũng đã có rất nhiều công trình đề cập đến, đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Richards. P. W (1965)[57], tác giả cuốn rừng mưa nhiệt đới, Bernard Roller (1974) tổng kết các công trình nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: trong các ô tiêu chuẩn 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 Taylor (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 nhiệt đới Châu Á như: Bava (1954), Budowski (1956), Kationt (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. Về phương pháp điều tra tái sinh nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống do Lowdermilk (1972) đề nghị, với diện tích ô dạng bản thông thường từ 1 - 4m2. Bên cạnh đó cũng có nhiều tác giả đề nghị sử dụng phương pháp điều tra theo dải hẹp với các ô đo đếm có diện tích biến động từ 10 - 100m2. Phương pháp này trong điều tra tái sinh sẽ khó xác định được quy luật Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 15 http://www.Lrc-tnu.edu.vn phân bố hình thái của lớp cây tái sinh trên mặt đất rừng. Để giảm sai số trong khi thống kê Barnard (1950) đã đề nghị một phương pháp “điều tra chẩn đoán”, theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tùy theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái rừng khác nhau. Phương pháp này được áp dụng nhiều hơn vì nó thích hợp cho từng đối tượng rừng cụ thể. Về điều tra và đánh giá tái sinh tự nhiên trong rừng nhiệt đới. M. Loeschau (1977)[43] đã đưa ra một số đề nghị như: để đánh giá một khu bằng cách rút mẫu ngẫu nhiên, trừ trường hợp đặc biệt có thể dựa vào những nhận xét tổng quát về mật độ tái sinh như nơi có lượng cây tái sinh rất lớn. Các số liệu này sẽ là cơ sở cho các quyết định trong từng kế hoạch lâm sinh cụ thể, đặc biệt là xét lâm phần có xứng đáng được chăm sóc hay không? việc chăm sóc cấp bách đến mức độ nào? cường độ chăm sóc phải ra sao? Tác giả cũng đề nghị những chỉ tiêu cần phải điều tra gồm có mật độ, chất lượng cây tái sinh cũng như đường kính ngang ngực của những cây có giá trị kinh tế lớn trong khoảng từ 1 cm (cây tái sinh đã đảm bảo) đến 12,6 cm (giới hạn dưới của kích thước sản phẩm). Từ những tính toán về mặt sai số cũng như về mặt tổ chức thực hiện thì các ô được chọn là những hình vuông có diện tích là 25 m2 dễ dàng xác lập bằng gậy tre. Tất cả những cây tái sinh của những loài có giá trị kinh tế (đường kính gốc = 1 ÷ 2,5 cm) có nguồn gốc hạt và thân thẳng đẹp sẽ được đếm và đo hay ước lượng đường kính theo hai cấp 1 - 5cm và 5 - 12,5cm. Các ô đo đếm được xác lập theo từng nhóm, mỗi nhóm gồm 4 ô, bố trí liên tiếp theo kiểu phân bố hệ thống không đồng đều. Như vậy các ô vừa đại diện được đầy đủ toàn bộ khu vực điều tra, mặt khác những nhân tố điều tra vừa có dạng gần với phân bố chuẩn. Nhìn chung những kết quả nghiên cứu về tái sinh rừng ở trên đã làm sáng tỏ phần nào các đặc điểm tái sinh, các nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh và những nguyên lý chung để xây dựng phương thức xúc tiến tái sinh rừng. Tuy nhiên những nghiên cứu về tái sinh rừng nhiệt đới nói chung vẫn chưa thật đầy đủ hệ thống cho từng loại rừng cụ thể. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 16 http://www.Lrc-tnu.edu.vn 2.2 Ở Việt Nam. Nghiên cứu về tái sinh rừng ở Việt Nam cũng chỉ mới bắt đầu từ những năm 1960. Nổi bật có công trình của Thái Văn Trừng (1963, 1978) về “Thảm thực vật rừng Việt Nam”, Ông đã nhấn mạnh ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên ở cả rừng nguyên sinh và thứ sinh. §ång thêi theo ông, có một nhóm nhân tố sinh thái trong nhóm khí hậu đã khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên trong thảm thực vật rừng, đó là nhân tố ánh sáng. Nếu các điều kiện khác của môi trường như đất rừng, nhiệt độ, độ ẩm dưới tán rừng chưa thay đổi thì tổ hợp các loài cây tái sinh không có những biến đổi lớn và cũng không diễn thế một cách tuần hoàn trong không gian và thời gian như A.Ôbrêvin đã nhận định và diễn thế theo phương thức tái sinh không có quy luật “nhân quả” giữa sinh vật và hoàn cảnh. Vì lẽ trên P.W Risa đã nói rất có lý: “Lý luận tuần hoàn tái sinh đã ứng dụng rộng rãi được đến mức độ nào, vấn đề này hiện nay phải tạm gác lại chưa giải quyết được”. Từ năm 1962 - 1969, Viện Điều tra Qui hoạch rừng đã có điều tra tình hình tái sinh tự nhiên cho các vùng kinh tế trọng điểm ở miền Bắc Việt Nam như: Yên Bái (1965), Quỳ Châu sông Hiếu Nghệ An (1962 - 1964), Quảng Bình (1969), Lạng Sơn (1969). Nguyễn Hữu Hiến (1970)[20] đã đưa ra phương pháp đánh giá tố thành rừng nhiệt đới, tác giả cho rằng loài cây tham gia vào loại hình thì nhiều, trên diện tích một ha có khi có tới hàng trăm loài, cùng một lúc không thể kể hết được. Vì vậy, người ta chỉ kể đến loài nào có số lượng cá thể nhiều nhất trong các tầng quan trọng (tính theo loài cây ưu thế hoặc nhóm loài ưu thế) tác giả đã đưa ra công thức tính tổ thành là X ≥ N/a với X là trị số bình quân cá thể của một loài, N là số cây điều tra và a là số loài điều tra. Một loài được gọi là thành phần chính của một loại hình phải có số lượng cá thể bằng hoặc lớn hơn X . Đây là một cách đánh giá thuận tiện trong khi phân tích nghiên cứu phân bố các loài, diễn thế và sự phân bố các quần lạc thực vật. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 17 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Vũ Đình Huề (1975)[29] kết luận: Tái sinh tự nhiên rừng miền Bắc Việt Nam có đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới. Trong rừng nguyên sinh tổ thành cây tái sinh tương tự như tầng cây gỗ, ở rừng thứ sinh tồn tại nhiều cây gỗ mềm kém giá trị. Hiện tượng tái sinh theo đám tạo nên sự phân bố số cây không đều trên mặt đất rừng. Từ những kết quả trên tác giả xây dựng tiêu chuẩn đánh giá tái sinh tự nhiên áp dụng cho các đối tượng rừng lá rộng ở miền Bắc nước ta. Phùng Ngọc Lan (1984)[36] đã nghiên cứu về bảo đảm tái sinh trong khai thác rừng, tác giả cho biết do cây mẹ có tính chịu bóng, cho nên một số lượng lớn cây tái sinh phân bố chủ yếu ở cấp chiều cao thấp, trừ một số loài cây ưa sáng cực đoan, tổ thành loài tái sinh dưới tán rừng ít nhiều đều lặp lại giống tổ thành tầng cây cao của quần thể. Kết quả điều tra khu rừng chưa khai thác ở Tam Tấu, Lâm trường Bắc Sơn - Lạng Sơn cho thấy có gần 30 loài tái sinh với số lượng từ 14.000 - 16.000 cây/ha. Điều đó chứng tỏ tiềm năng phong phú của tái sinh rừng ở nước ta, tác giả cũng đã nhận xét phương thức khai thác có ảnh hưởng quyết định đến tái sinh rừng và thực tiễn đã cho thấy: Thông qua việc xác định tổ thành loài cây giữ lại gieo giống, điều tiết độ khép tán hợp lý không chỉ có tác dụng điều khiển số lượng, chất lượng tái sinh mà còn điều khiển được tổ thành loài cây tái sinh phù hợp với ý muốn và tác giả cũng đã đưa ra đề nghị. Nếu số lượng và chất lượng cây mục đích tái sinh hiện có không đủ thì cần tiến hành trồng dặm để đảm bảo trữ lượng cho các luân kỳ khai thác tiếp theo và phương án tối ưu là lựa chọn những loài cây mục đích phù hợp với loài cây ưu thế của quần thể vì nguồn giống có nhiều và đã thích hợp với hoàn cảnh sinh thái. Nguyễn Hồng Quân (1984)[45] đã nghiên cứu kết hợp chặt chẽ khai thác với tái sinh và nuôi dưỡng rừng, đối với rừng không đồng tuổi cần thực hiện cả 4 nội dung chủ yếu là: Thu hoạch cây thành thục, chặt tái sinh, chặt nuôi dưỡng và chuẩn hóa cấu trúc rừng về trạng thái mong muốn. Đối chiếu 4 nội dung nói trên vào thực tế kinh doanh rừng ở nước ta thì cách khai thác của ta chỉ đạt được một nội dung duy nhất là thu hoạch sản phẩm còn 3 nội dung kia hầu như bị bỏ rơi nên đã thể hiện rất nhiều nhược điểm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên như chủng loại cây phi mục đích 18 http://www.Lrc-tnu.edu.vn ngày càng tăng, kích thước cây tái sinh ngày càng giảm và từ đó tác giả cũng đã đưa ra những biện pháp trước mắt khắc phục tình trạng trên để khai thác vẫn bảo đảm được tái sinh và nuôi dưỡng rừng. Nghiên cứu về đặc điểm tái sinh của rừng tự nhiên tác giả Vũ Tiến Hinh (1991)[24] đã đề cập đến đặc điểm tái sinh theo thời gian của cây rừng và ý nghĩa của nó trong điều tra cũng như trong kinh doanh rừng. Tác giả đã sử dụng phương pháp chặt hết cây gỗ D1.3 ≥ 8cm ở hai ô tiêu chuẩn (một ô là lâm phần sau phục hồi trên đất rừng tự nhiên sau khai thác kiệt và một ô thuộc trạng thái rừng IIIA3. Kết quả nghiên cứu tác giả cho biết: Với đối tượng rừng Sau sau phục hồi phân bố số cây theo đường kính và theo tuổi đều là dạng phân bố giảm. Điều đó, chứng tỏ mặc dù là loài cây ưa sáng mạnh, loài Sau sau vẫn có đặc điểm tái sinh liên tục qua nhiều thế hệ, càng về sau tốc độ tái sinh càng mạnh. Đối với rừng tự nhiên thứ sinh hỗn giao thì phân bố số cây theo tuổi của cây cao và cây tái sinh đều có dạng phân bố giảm và nhìn chung toàn lâm phần tự nhiên cây rừng tái sinh liên tục và càng ở tuổi nhỏ số cây càng tăng. Tác giả còn cho biết hệ số tổ thành tính theo phần trăm của tầng cây cao và tầng cây tái sinh có sự liên hệ chặt chẽ. Đa phần các loài có hệ số tổ thành tầng cây cao càng lớn thì hệ số tổ thành tầng cây tái sinh cũng vậy và chúng có quan hệ đường thẳng theo phương trình: n% = a + b.N% (với n% và N% lần lượt là hệ số tổ thành tính theo phần trăm số cây của tầng tái sinh, tầng cây tự nhiên và tác giả có đưa ra đề nghị: Do khó nhận biết tên cây của tầng tái sinh nên có thể sử dụng quan hệ giữa hệ số tổ thành tầng tái sinh và tầng cây cao để xác định hệ số tổ thành tầng tái sinh. Nguyễn Duy Chuyên (1995)[10] đã nghiên cứu quy luật phân bố cây tái sinh tự nhiên rừng lá rộng thường xanh hỗn loài vùng Quỳ Châu - Nghệ An: Kết quả nghiên cứu về phân bố cây tái sinh theo chiều cao, nguồn gốc và chất lượng, tác giả cho biết trong tổng số 13.657 ô đo đếm có 8.444 ô có ít nhất một cây tái sinh. Thống kê tập hợp số lượng cây này theo chiều cao, nguồn gốc và chất lượng tác giả cho thấy 35% cây tái sinh có chiều cao từ 2m trở lên, 80% cây tái sinh có nguồn gốc hạt, 20% cây chồi, 47% Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên cây tái sinh chất lượng tốt, 37% 19 http://www.Lrc-tnu.edu.vn cây tái sinh có chất lượng trung bình và 16% cây chất lượng xấu. Phân bố tổ thành cây tái sinh tác giả cho thấy cây tái sinh tự nhiên trong khu vực gồm 46 loài thuộc 22 họ. Trong đó có 24 loài cây có giá trị kinh tế và 22 loài cây có giá trị kinh tế thấp, Ràng ràng và Máu chó là 2 loài có tần số xuất hiện thực tế lớn nhất trên 20%. Về phân bố số lượng cây tái sinh tác giả cho thấy ở rừng giàu, có chất lượng tốt (rừng loại IV và IIIB) có số cây tái sinh lớn nhất (3.200 - 4.000 cây/ha). Ở rừng nghèo số cây tái sinh chỉ có 1.500 cây/ha (rừng IIIA1), trong rừng thuần tre nứa số cây lá rộng tái sinh tự nhiên thấp nhất 527 cây/ha. Trong toàn lâm phần phân bố lý thuyết của cây tái sinh tự nhiên ở rừng trung bình (IIIA2) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố Possion, các loại rừng khác cây tái sinh có phân bố cụm. Nguyễn Văn Trương (1993)[55] đã đề cập đến cơ sở sinh thái rừng trong tái sinh rừng, tác giả cho rằng muốn phát huy tái sinh tự nhiên và nhân tạo thì phải hiểu biết hoàn cảnh sinh thái của các loài cây mục đích mà chúng ta cần tái sinh. Khi khai thác cây đủ kích thước cho phép đã gây nên một sự thay đổi đột ngột nguy hại cho cây tái sinh, chỗ trống mở ra làm cho đất nóng và khô, không cho phép hạt nảy mầm, những hạt nảy mầm thì bị nắng đốt; đất khô mà chết rụi hết, ngược lại chỗ có ít cây lớn thì lại quá rậm rạp, cây thảm tươi, dây leo, cây bụi chằng chịt, hạt nảy mầm được thì cây con lại không có khoảng sống. Tác giả cho rằng ta vẫn đánh giá đúng ý nghĩa kinh tế và sinh thái của tái sinh tự nhiên nhưng trong hành động thực tiễn thì chính chúng ta lại vi phạm quy luật sinh thái chi phối chặt chẽ sự tái sinh và tăng trưởng cây rừng vốn lâu đời thích nghi với hoàn cảnh sinh thái rừng. Vì thế, tác giả đã nhấn mạnh cần hiểu biết đầy đủ về hoàn cảnh sinh thái để phát huy tái sinh tự nhiên được tốt nhất. Trần Xuân Thiệp (1996) [51] đã tiếp tục nghiên cứu vai trò của tái sinh và phục hồi rừng tự nhiên ở các vùng miền Bắc. Kết quả nghiên cứu của tác giả đã cho biết: Ở vùng Tây Bắc, dù ở vùng thấp hay vùng cao đều có khả năng tái sinh tự nhiên khá tốt về số lượng cây từ 500 - 8.000 cây/ha. Rừng Tây Bắc thể hiện rõ các mặt ảnh hưởng đến chất lượng tái sinh: Nghèo về trữ lượng, diễn thế rừng ở nhiều vùng xuất hiện nhóm cây ưa sáng, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên chịu hạn hoặc rụng lá, kích thước 20 http://www.Lrc-tnu.edu.vn