Tài liệu Nghiên cứu một số giải pháp xúc tiến tái sinh các trạng thái rừng phục hồi tự nhiên tại huyện đại từ tỉnh thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐINH THỊ HỒNG MƠ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP XÚC TIẾN TÁI SINH CÁC TRẠNG THÁI RỪNG PHỤC HỒI TỰ NHIÊN TẠI HUYỆN ĐẠI TỪ - THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP THÁI NGUYÊN - 2013 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐINH THỊ HỒNG MƠ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP XÚC TIẾN TÁI SINH CÁC TRẠNG THÁI RỪNG PHỤC HỒI TỰ NHIÊN TẠI HUYỆN ĐẠI TỪ - THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Lâm học M· sè: 60.62.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1.PGS.TS. Đặng Kim Vui 2.TS. Đặng Kim Tuyến CHỮ KÝ PHÒNG QLĐTSĐH CHỮ KÝ KHOA CHUYÊN MÔN CHỮ KÝ GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN THÁI NGUYÊN - 2013 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng có ai công bố trong một số công trình nào khác. Tác giả Đinh Thị Hồng Mơ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN! Đào tạo nâng cao trình độ học vấn là cần thiết với mỗi con người nói chung và đào tạo trình độ thạc sỹ lâm nghiệp của trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên nói riêng. Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại Phòng Sau Đại học - Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên đến nay tôi đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp . Để hoàn thành luận văn thạc sỹ khoa học Lâm Nghiệp, tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc Đại học Thái Nguyên; Ban giám hiệu nhà trường, Phòng sau Đại học cùng toàn thể các thầy cô đã truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt thời gian theo học ở trường. Đặc biệt tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Đặng Kim Vui - Đại học Thái Nguyên; TS. Đặng Kim Tuyến - Khoa Lâm Nghiệp - Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này. Tôn xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ vô cùng quý báu của Đảng ủy, HĐND - UBND cùng các ban, ngành đoàn thể của xã Quân Chu; xã Phú Xuyên - huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên đã giúp đỡ, cung cấp thông tin trong suốt thời gian tôi nghiên cứu đề tài. Một lần nữa tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành tới những sự giúp đỡ quý báu đó. Tác giả Đinh Thị Hồng Mơ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn iii MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu...................................................................................... 3 2.1. Về lý luận: .................................................................................................. 3 2.2. Về thực tiễn: ............................................................................................... 3 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................. 4 4. Ý nghĩa của đề tài .......................................................................................... 4 Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.................................... 5 1.1. Trên thế giới ............................................................................................... 5 1.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng ................................................................... 5 1.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng .................................................................... 8 1.1.3. Nghiên cứu về phục hồi rừng trên thế giới ........................................... 11 1.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam ................................................................ 12 1.2.1 . Những nghiên cứu về cấu trúc rừng .................................................... 12 1.2.2. Những nghiên cứu về tái sinh rừng ....................................................... 14 1.2.3. Phục hồi rừng ở trong nước .................................................................. 21 1.2.3.1. Quan điểm về phục hồi rừng ở Việt Nam........................................... 21 1.2.3.2. Hiện trạng suy thoái tài nguyên rừng ở Việt Nam ............................. 22 1.3.3.3. Lịch sử hình thành và phát triển của các biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng....... 25 1.3. Tổng quan khu vực nghiên cứu ................................................................ 35 1.3.1. Đặc điểm về điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên ................... 35 1.3.1.1. Điều kiện tự nhiên .............................................................................. 35 1.3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ................................................................... 37 1.3.1.2.1.Về kinh tế .......................................................................................... 37 1.3.1.2.2. Về văn hóa - xã hội.......................................................................... 38 1.3.2. Một số đặc điểm cơ bản xã Quân Chu - huyện Đại Từ ........................ 39 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn iv 1.3.2.1. Điều kiện tự nhiên .............................................................................. 39 1.3.2.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội ................................................................... 40 1.3.2.3. Công tác Văn hóa xã hội – Giáo dục – Y tế....................................... 41 1.3.3. Một số đặc điểm cơ bản xã Phú Xuyên - huyện Đại Từ ....................... 43 1.3.3.1. Điều kiện tự nhiên .............................................................................. 43 1.3.3.2. Tình hình kinh tế - xã hội ................................................................... 43 2.3.3. Hiện trạng sản xuất nông, lâm nghiệp thủy sản ................................... 44 Chƣơng 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 47 2.1. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 47 2.1.1. Nghiên cứu hiện trạng quản lý sử dụng tài nguyên rừng trên địa bàn:...... 47 2.1.2. Nghiên cứu một số chính sách ảnh hưởng đến quản lý phát triển rừng. .... 47 2.1.3. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao của từng trạng thái rừng về:. 47 2.1.4. Nghiên cứu đặc điểm lớp cây tái sinh của từng trạng thái rừng .......... 47 2.1.5. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến mật độ và khả năng sinh trưởng của cây tái sinh tự nhiên ................................................................................. 48 2.1.6. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh .............................................. 48 2.2. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 48 2.2.1. Ngoại nghiệp ......................................................................................... 48 2.2.2. Nội nghiệp ............................................................................................. 53 2.2.2.1. Nghiên cứu cây tầng gỗ...................................................................... 53 2.2.2.2. Nghiên cứu đặ i sinh ...................................................... 55 Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨ ẢO LUẬN ........................ 56 3.1. Kết quả nghiên cứu về hiện trạng quản lý, sử dụng tài nguyên rừng tại khu vực nghiên cứu ......................................................................................... 56 3.1.1. Thực trạng quy hoạch sử dụng rừng ..................................................... 56 3.1.2. Các hình thức quản lý rừng .................................................................. 57 3.1.3. Các biện pháp kỹ thuật lâm sinh đã và đang áp dụng cho các loại rừng ...... 58 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn v 3.1.4. Những thuận lợi, khó khăn trong quản lý và phát triển rừng ............... 59 3.2. Nghiên cứu một số chính sách ảnh hưởng đến quản lý, phát triển rừng...... 63 3.2.1. Chính sách về đất đai ............................................................................ 67 3.2.2. Chính sách về hỗ trợ tài chính phát triển lâm nghiệp .......................... 69 3.2.3. Chính sách về quyền và trách nhiệm của chủ rừng tham gia quản lý phát triển rừng ................................................................................................ 71 3.3. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao của các trạng thái rừng ....... 72 3.3.1. Tính đa dạng của tầng cây cao ............................................................. 73 3.3.2. Cấu trúc về tổ thành .............................................................................. 74 3.3.2. Độ tàn che ............................................................................................. 81 3.3.3. Chiều cao bình quân của cây rừng ....................................................... 82 3.3.4. Trữ lượng .............................................................................................. 82 3.4. Nghiên cứu đặc điểm lớp cây tái sinh của các trạng thái rừng ................ 83 3.4.1. Cấu trúc tổ thành và mật độ cây tái sinh ............................................... 83 3.4.1.1. Cấu trúc tổ thành trạng thái IIa ......................................................... 83 3.4.1.2. Cấu trúc tổ thành trạng thái IIb ......................................................... 86 3.4.2. Mật độ và chấ ạng thái rừng............... 92 3.4.2.1. Nguồn gốc cây tái sinh ....................................................................... 92 3.4.2.3. Chất lượng cây tái sinh ...................................................................... 94 3.4.3. Điều kiện đất đai tại khu vực nghiên cứu ............................................. 95 3.5. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến mật độ và khả năng sinh trưởng của cây tái sinh tự nhiên .................................................................................. 96 3.5.1. Nguồn cây mẹ gieo giống ...................................................................... 96 3.5.2. Ảnh hưởng của tầng cây bụi, thảm tươi tới tái sinh tự nhiên ............... 97 3.6. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh ............................................... 101 3.6.1. Giải pháp về khoanh nuôi phục hồi tự nhiên ...................................... 101 3.6.2. Giải pháp về khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp trồng bổ sung 102 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn vi 3.6.3. Lựa chọn các loài cây mục đích.......................................................... 103 3.6.4. Giải pháp về kỹ thuật .......................................................................... 105 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................... 109 1. Kết luận ..................................................................................................... 109 2. Tồn tại ....................................................................................................... 113 3. Kiến nghị ................................................................................................... 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 114 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1. Biến động diện tích rừng qua các thời kì........................................ 23 Bảng 1.2. Nguyên nhân mất rừng theo các vùng sinh thái ............................. 24 Bảng 2.2: Tăng trưởng kinh tế và giá trị sản xuất huyện Đại Từ ................... 37 Mẫu bảng: Thống kê tầng cây gỗ cho trạng thái rừng... ................................. 49 Mẫu bảng: Thống kê cây tái sinh trạng thái rừng.... ....................................... 50 Bảng ký hiệu độ nhiều (độ dầy rậm) thảm tươi .............................................. 51 Mẫu biểu điều tra tầng cây bụi, thảm tươi trên ô dạng bản 5x5m .................. 51 Bảng 3.1: Quy hoạch sử dụng rừng tại khu vực nghiên cứu .......................... 56 Bảng 3.2: Các hình thức quản lý rừng tại khu vực nghiên cứu ..................... 57 Bảng 3.3. Các biện pháp lâm sinh đã và đang áp dụng .................................. 58 Bảng 3.4. Kết quả điều tra về thuận lợi, khó khăn .......................................... 60 Bảng 3.5: Các văn bản Luật và dưới Luật của Việt Nam về quản lý bảo vệ rừng và phát triển rừng ......................................................................... 66 Bảng 3.6: Thống kê thành phần loài tại các trạng thái rừng ........................... 73 Bảng 3.7: Tổ thành tầng cây gỗ trạng thái IIa khu vực xã Quân Chu ................ 75 Bảng 3.8: Tổ thành tầng cây gỗ trạng thái IIa khu vực xã Phú Xuyên ................ 77 Bảng 3.9: Tổ thành tầng cây gỗ trạng thái IIb khu vực xã Quân Chu.................. 78 Bảng 3.10: Tổ thành tầng cây gỗ trạng thái IIb khu vực xã Phú Xuyên ................ 80 Bảng 3.11: Độ tàn che các trạng thái rừng khu vực nghiên cứu ..................... 81 Bảng 3.12: Chiều cao bình quân cây rừng của trạng thái IIa và IIb tại khu vực nghiên cứu ............................................................................................. 82 Bảng 3.13: Thống kê trữ lượng của trạng thái IIb rừng nghèo của khu vực nghiên cứu ............................................................................................. 82 Bảng 3.14:Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái IIa khu vực xã Quân Chu..... 84 Bảng 3.15: Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái IIa khu vực xã Phú Xuyên ...... 85 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn viii Bảng 3.16: Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái IIb khu vực Quân Chu ....... 87 Bảng 3.17: Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái IIb khu vực xã Phú Xuyên ... 88 Bảng 3.18: Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái Ic khu vực Xã Quân Chu ... 90 Bảng 3.19: Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái Ic khu vực xã Phú Xuyên........... 91 Bảng 3.20: Nguồn gốc cây tái sinh ................................................................. 92 Bảng 3.22: Thống kê chất lượng cây tái sinh các trạng thái ........................... 94 Bảng 3.23: Một số đặc điểm cơ bản phẫu diện đất tại 3 trạng thái ................. 95 Bảng 3.24: Đặc điểm tầng cây bụi, thảm tươi, dây leo ................................... 98 Bảng 3.25: Những tác động chủ yếu của con người vào tái sinh và rừng tại khu vực nghiên cứu ............................................................................... 99 Bảng 3.26: Thống kê loài cây mục đích được lựa chọn cho các trạng thái .. 104 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn ix DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Hvn Chiều cao vút ngọn D1.3 Đường kính thân cây tại chiều cao 1,3m OTC Ô tiêu chuẩn ODB Ô dạng bản N/ha Mật độ cây/ha N% Tỉ lệ mật độ UBND Uỷ ban nhân dân BHYT Bảo hiểm Y tế HĐND Hội đồng nhân dân LSNG Lâm sản ngoài gỗ [...] Trích dẫn tài liệu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Rừng là tài nguyên quí giá của quốc gia, là lá phổi xanh của nhân loại. Rừng không những là tài nguyên có khả năng tự tái tạo và phục hồi mà rừng còn có chức năng sinh thái vô cùng quan trọng. Rừng là thành phần quan trọng nhất của sinh quyển, là nguồn vật chất và tinh thần cơ bản thỏa mãn nhu cầu của con người. Rừng và đời sống xã hội là hai mặt của một vấn đề, nó có mối quan hệ với nhau rất chặt chẽ nếu so sánh với những cái chung thì có những đặc điểm riêng của nó. Tất cả mọi đời sống xã hội, các quá trình hoạt động sản xuất kinh doanh của con người đều liên quan đến rừng. Nếu không có rừng thì xã hội loài người sẽ không thể tồn tại được [17]. Song để tách rời giữa rừng và đời sống xã hội không đơn giản bởi thực tế cho thấy rừng là một hệ sinh thái vô cùng phong phú và phức tạp bao gồm nhiều thành phần, các qui luật sắp xếp khác nhau theo không gian, thời gian. Để duy trì ổn định được hệ sinh thái này đòi hỏi con người cần nghiên cứu, tìm hiểu rất sâu về hệ sinh thái rừng từ đó có những biện pháp tác động hợp lí. Tuy nhiên những kho tàng quí báu của hệ sinh thái cũng là một bí ẩn, nhiều điều lý thú mà sự hiểu biết của chúng ta cũng hạn chế. Ở nước ta, rừng và đất rừng chiếm ¾ tổng diện tích lãnh thổ, song thực tế rừng tự nhiên cũng rất ít, chủ yếu là rừng thứ sinh ở mức độ thoái hóa khác nhau. Nguyên nhân chủ yếu là do ý thức tác động bất hợp lý của con người như đốt nương làm rẫy, khai thác lạm dụng quá mức cho phép. Theo số liệu thống kê thì độ che phủ rừng năm 1943 là 43%, do bị tàn phá nặng nề vào những năm 1980 đến năm 1990 độ che phủ giảm xuống chỉ còn 28,4% và đang có xu hướng tăng vào những năm gần đây. Ngày nay chỉ còn khoảng hơn 9 triệu ha rừng tự nhiên trong đó rừng giàu chiếm khoảng 30%, rừng trung bình khoảng 35%, còn lại là rừng phục Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 2 hồi. Rừng giàu còn lại chủ yếu ở vùng sâu vùng xa, núi cao có độ dốc lớn nên khả năng khai thác cung cấp các sản phẩm cho xã hội bị hạn chế [17]. Điều đáng nói là độ che phủ tăng lên nhờ vào khả năng tái tạo của rừng tự nhiên, vấn đề tái sinh phục hồi ở nước ta đã đặt ra từ rất sớm từ đầu những năm 50 đến 60 của thế kỷ 20 và được sử dụng với cụm từ "Khoanh núi nuôi rừng". Tuy nhiên trong một thời gian dài, ngành nông nghiệp phải tập trung khai thác rừng tự nhiên để phục vụ cho công cuộc khôi phục và phát triển miền Bắc, đồng thời chi viện cho sự nghiệp đấu tranh giải phóng miền Nam. Đầu năm 1980 "Khoanh núi nuôi rừng" mới được định hình và chuyển hướng thành thuật ngữ mới là: Phục hồi rừng bằng "Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh". Với đòi hỏi ngày càng bức bách của thực tiễn sản xuất, các kết quả nghiên cứu khoa học không chỉ là tiền đề cho các hoạt động khoanh nuôi phục hồi rừng mà còn đặt nền móng cho sự đổi mới trong nhận thức về vấn đề tái sinh phục hồi rừng. Sự chuyển hướng và đổi mới trong lĩnh vực phục hồi rừng đã được pháp lý hóa thông qua 3 tiêu chuẩn ngành được ban hành trong những năm 1990, bao gồm " Quy phạm các giải pháp kỹ thuật lâm sinh áp dụng cho rừng sản xuất gỗ và tre, nứa (QPN 14 - 92) Ban hành theo quyết định số 200/QĐ – KT ngày 31/03/1993 của Bộ lâm nghiệp”. Quy phạm phục hồi rừng bằng khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung. Theo quá trình diễn thế, sau khi phải chịu những tác động phi tự nhiên phá vỡ bằng sinh thái, với khả năng tự điều chỉnh tự nhiên và cơ chế nội cân bằng sinh thái thì nó có xu hướng vận động thiết lập một trạng thái cân bằng mới (gần giống trạng thái ban đầu) quá trình được gọi là diễn thế phục hồi. Nhưng với tác động quá mạnh vượt ra ngoài ngưỡng tự điều chỉnh của hệ sinh thái rừng thì quá trình phục hồi lại sẽ rất chậm hoặc thậm chí nó không xảy ra. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 3 Trong bối cảnh đó, các vấn đề nghiên cứu được đặt ra như sau: - Hoạt động phục hồi rừng là các hoạt động có ý thức của con người nhằm phục hồi lại các hệ sinh thái rừng đã bị con người tác động và khai hóa. - Hiệu quả kinh tế của việc quản lý bảo vệ phục hồi rừng. Những vấn đề nêu trên cho thấy, cần có giải pháp tổng thể tác động hợp lí cho từng đối tượng mới có hi vọng phục hồi và phát triển bền vững rừng tự nhiên. Vùng đệm Vườn Quốc gia Tam Đảo có diện tích 15.515 ha nằm trên địa bàn của 27 xã và thị trấn thuộc 3 tỉnh (Vĩnh Phúc, Thái Nguyên, Tuyên Quang). Tại tỉnh Thái Nguyên, vùng đệm Vườn Quốc gia Tam Đảo thuộc địa bàn 10 xã và 01 thị trấn của huyện Đại Từ. Tổng diện tích đất lâm nghiệp của huyện Đại Từ là 27.269,72 ha, trong đó diện tích rừng tự nhiên thuộc vùng đệm của VQG Tam Đảo chủ yếu là rừng phục hồi và rừng nghèo do tác động của con người thông qua việc khai thác quá mức, phát nương làm rẫy... Chính vì vậy, việc phục hồi và phát triển bền vững rừng tự nhiên khu vực này là rất cần thiết. Để giải quyết các vấn đề nêu trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu một số giải pháp xúc tiến tái sinh các trạng thái rừng phục hồi tự nhiên tại huyện Đại Từ - Thái Nguyên”. 2. Mục tiêu nghiên cứu 2.1. Về lý luận: - Xác định một số giải pháp xúc tiến tái sinh phục hồi rừng tự nhiên nhằm phát triển hệ sinh thái rừng tự nhiên vùng đệm Vườn quốc gia Tam Đảo tại huyện Đại Từ - Thái Nguyên một cách bền vững. 2.2. Về thực tiễn: - Đề xuất được các giải pháp kỹ thuật lâm sinh cụ thể cho từng trạng thái rừng nghèo tại khu vực nghiên cứu. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 4 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu là rừng phục hồi tự nhiên trạng thái rừng Ic, IIa, IIb thuộc vùng đệm Vườn Quốc gia Tam Đảo tại huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên, tập trung nghiên cứu tại 02 địa điểm: xã Phú Xuyên và xã Quân Chu. - Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 1 năm 2013 đến tháng 7 năm 2013. 4. Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa thực tiễn: Nghiên cứu và đề xuất một số giải pháp kĩ thuật lâm sinh cụ thể cho từng trạng thái rừng nhằm phát triển hệ sinh thái rừng tự nhiên vùng đệm Vườn quốc gia Tam Đảo tại huyện Đại Từ - Thái Nguyên một cách bền vững. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 5 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 1.1.1. 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 chung sống hài hoà đạt tới sự ổn định tương đối trong một giai đoạn phát triển nhất định của tự nhiên. Cấu trúc rừng vừa là kết quả vừa là sự thể hiện quan hệ đấu tranh, thích ứng lẫn nhau giữa các sinh vật rừng với môi trường sinh thái và giữa các sinh vật rừng với nhau. - Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng: Quy luật về cấu trúc rừng là cơ sở quan trọng để nghiên cứu sinh thái học, hệ sinh thái rừng và đặc biệt là để xây dựng những mô hình lâm sinh cho hiệu quả sản xuất cao. Trong nghiên cứu cấu trúc rừng người ta chia thành ba dạng cấu trúc là cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian, cấu trúc thời gian. Cấu trúc của lớp thảm thực vật là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên, là sản phẩm của quá trình đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật và giữa thực vật với hoàn cảnh sống. Trên quan điểm sinh thái thì cấu trúc rừng chính là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng. Thực tế cấu trúc rừng nó có tính trật tự và theo quy luật của quần xã. Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được Richards P.W (1933 - 1934), Baur. G.N. (1962), ODum (1971)... tiến hành. Các nghiên cứu này thường nêu lên quan điểm, khái niệm và mô tả định tính về tổ thành, dạng sống, tầng phiến của rừng. Theo tác giả Baur G.N. (1962) [1] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 6 nói riêng, trong đó đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. Từ đó tác giả này đã đưa ra những tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh nhằm đem lại rừng cơ bản là đều tuổi, rừng không đều tuổi và các phương thức xử lý cải thiện rừng mưa. Tác giả Odum E.P (1971) [11] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P, năm 1935. Khái niệm hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học. - Về mô tả hình thái cấu trúc rừng: Hiện tượng thành tầng là sự sắp xếp không gian phân bố của các thành phần sinh vật rừng trên cả mặt bằng và theo chiều đứng. Phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng do David và P.W. Richards (1933 - 1934) đề xướng và sử dụng lần đầu tiên ở Guyan đến nay vẫn là phương pháp có hiệu quả để nghiên cứu cấu trúc tầng của rừng. Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là chỉ minh hoạ được cách sắp xếp theo hướng thẳng đứng của các loài cây gỗ trong một diện tích có hạn. Phương pháp biểu đồ trắc diện do David và Richards (1933 - 1934) đề xuất trong khi phân loại và mô tả rừng nhiệt đới phức tạp về thành phần loài, cấu trúc thảm thực vật theo chiều nằm ngang và chiều thẳng đứng. Richards P.W (1952) [24] đã phân biệt tổ thành thực vật của rừng mưa thành hai loại rừng mưa hỗn hợp có tổ thành loài cây phức tạp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản, trong những lập địa đặc biệt thì rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài loài cây. Cũng theo tác giả này thì rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có 3 tầng, trừ tầng cây bụi và tầng cây thân cỏ). Trong rừng mưa nhiệt đới, ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài thân cỏ còn có nhiều loài cây leo đủ hình dáng, kích thước cùng nhiều thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 7 Hiện nay, nhiều hệ thống phân loại thảm thực vật rừng đã dựa vào các đặc trưng như cấu trúc và dạng sống, độ ưu thế, kết cấu hệ thực vật hoặc năng xuất thảm thực vật. Việc phân cấp cây rừng cho rừng hỗn loài nhiệt đới tự nhiên là một vấn đề phức tạp, cho đến nay vẫn chưa có tác giả nào đưa ra được phương án phân cấp cây rừng cho rừng nhiệt đới tự nhiên mà được chấp nhận rộng rãi. Sampion Gripfit (1948), khi nghiên cứu rừng tự nhiên Ấn Độ và rừng ẩm nhiệt đới Tây Phi có kiến nghị phân cấp cây rừng thành 5 cấp cũng dựa vào kích thước và chất lượng cây rừng. Richards (1952) [24] phân rừng ở Nigeria thành 6 tầng dựa vào chiều cao cây rừng. Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thường đưa ra những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao mang tính cơ giới nên chưa phản ánh được sự phân tầng phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới. - Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng: Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã có từ lâu và được chuyển dần từ mô tả định tính sang định lượng với sự hỗ trợ của thống kê toán học, tin học; trong đó việc mô hình hoá cấu trúc rừng, xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả nghiên cứu có kết quả. Vấn đề về cấu trúc không gian và thời gian của rừng được các tác giả tập trung nghiên cứu nhiều nhất. Có thể kể đến một số tác giả tiêu biểu như: Rollet B (1971), Brung (1970), Loeth et al (1967)... rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu cấu trúc không gian và thời gian của rừng theo hướng định lượng và dùng các mô hình toán để mô phỏng các qui luật cấu trúc (Trần Văn Con, 2001) [3]. Một vấn đề nữa có liên quan đến nghiên cứu cấu trúc rừng đó là việc phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo hay ngoại mạo sinh thái A. Bratawinata (1994) [21]. Cơ sở phân loại rừng theo xu hướng này là đặc điểm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 8 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 hệ thống phân loại rừng theo hướng này có Humbold (1809), Schimper (1903), Aubreville (1949), UNESCO (1973)... 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 phân loại 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 và phát triển của rừng. 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. 1.1.2. 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: dưới tán rừng, chỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy. Vai trò lịch sử của lớp cây con này là thay thế thế hệ cây già cỗi. Vì vậy tái sinh từng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố. Sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây gỗ lớn đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930; Richards, 1933; 1939; Aubreville, 1938; Beard, 1946; Lebrun và Gilbert, 1954; Joné, 1955-1956; Schultz, 1960; Baur, 1964; Rollet, 1969). Do tính Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn 9 chất phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài 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 nhiệt đới vô cùng phức tạp và còn ít được nghiên cứu. Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng mưa thường chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng đã ít nhiều bị biến đổi. Van steenis (1956) [25] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng. Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu quả các cách thức xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng. Từ đó các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh. Công trình của Bernard (1954, 1959); Wyatt Smith (1961, 1963) với phương thức rừng đều tuổi ở Mã Lai; Nicholson (1958) ở Bắc Borneo; Donis và Maudoux (1951, 1954) với công thức đồng nhất hoá tầng trên ở Zaia; Taylor (1954), Jones (1960) với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nijêria và Gana; Barnarji (1959) với phương thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann. Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur (1976) [1] tổng kết trong tác phẩm: Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa. Về phương pháp điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927) [23], với diện tích ô đo đếm thông thường từ 1 đến 4 m2. Diện tích ô đo đếm nhỏ nên thuận lợi trong điều tra nhưng số lượng ô phải đủ lớn mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng. H. Lamprecht (1989) [22] căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của các loài cây trong suốt quá trình sống để phân chia cây rừng nhiệt đới thành nhóm cây ưa sáng, nhóm cây bán chịu bóng và nhóm cây chịu bóng. Kết cấu của quần thụ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn