Tài liệu Nghiên cứu tái sinh tự nhiên dưới tán rừng thứ sinh tại khu bảo tồn thiên nhiên phia oắc phia đén, tỉnh cao bằng (lv02324)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 TRẦN THỊ HẰNG NGA NGHIÊN CỨU TÁI SINH TỰ NHIÊN DƢỚI TÁN RỪNG THỨ SINH TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN PHIA OẮC – PHIA ĐÉN, TỈNH CAO BẰNG Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60 42 01 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học TS. NGUYỄN THẾ CƢỜNG TS. HÀ MINH TÂM HÀ NỘI, 2017 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn của hai thầy hướng dẫn khoa học là TS. Hà Minh Tâm (Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2) và TS. Nguyễn Thế Cường (Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật). Tôi xin được bày tỏ sự trân trọng và cảm ơn đến hai thầy. Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi còn nhận được sự tạo điều kiện giúp đỡ của Ban Quản lý Khu Bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc – Phia Đén để tôi được thực hiện đề tài khóa luận tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc – Phia Đén một cách thuận lợi và thu được các kết quả tốt nhất. Tôi xin bày tỏ sự trận trọng và cảm ơn về sự giúp đỡ quý báu đó. Nhân dịp này, tôi xin trân trọng cảm ơn Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, Viện Sinh Thái và Tài nguyên sinh vật, đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành khóa học và làm luận văn tốt nghiệp. Tôi xin cảm ơn đến sự giúp đỡ, động viên của gia đình, bạn bè trong suốt thời gian tôi học tập và nghiên cứu. Một lần nữa, tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả Trần Thị Hằng Nga LỜI CAM ĐOAN Để đảm bảo tính trung thực của Luận văn, tôi xin cam đoan: Luận văn “Nghiên cứu tái sinh tự nhiên dưới tán rừng thứ sinh tại khu Bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc –Phia Đén, tỉnh Cao Bằng” là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Hà Minh Tâm (Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2) và TS. Nguyễn Thế Cường (Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật). Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác. Tôi c ng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Các kết quả trình bày trong luận văn chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào trước đây. Tác giả Trần Thị Hằng Nga MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1 1. Lý do chọn đề tài ...................................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài............................................................................... 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ................................................................................ 2 4. Điểm mới của đề tài ................................................................................................. 2 5. Bố cục của luận văn ................................................................................................. 2 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................... 3 1.1 . Một số khái niệm có liên quan đến luận văn ....................................................... 3 1.2 . Tổng quan về phân chia thảm thực vật rừng ở Việt Nam ................................. 3 1.3. Tổng quan về nghiên cứu tái sinh rừng ............................................................... 8 1.3.1.Sơ lược về nghiên cứu tái sinh rừng trên thế giới ............................................... 8 1.3.2.Sơ lược về nghiên cứu tái sinh rừng ở Việt Nam .............................................. 11 CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, THỜI GIAN, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................................................. 15 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ........................................................................................... 15 2.2. Thời gian nghiên cứu ........................................................................................... 15 2.3. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................. 15 2.3.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................................. 15 2.3.1.1. Vị trí địa lý, ranh giới .................................................................................... 15 2.3.1.2. Địa hình ........................................................................................................... 15 2.3.1.3. Đặc điểm thổ nhƣỡng ..................................................................................... 16 2.3.1.4.Điều kiện khí hậu, thủy văn ........................................................................... 16 2.3.2. Điều kiên kinh tế, xã hội vùng nghiên cứu ...................................................... 17 2.3.2.1. Tình hình dân cƣ, văn hóa xã hội ................................................................. 17 2.3.2.2. Điều kiện kinh tế............................................................................................. 18 2.3.3. Tài nguyên động, thực vật rừng....................................................................... 19 2.3.3.1. Hệ thực vật ...................................................................................................... 19 2.3.3.2. Hệ động vật ..................................................................................................... 19 2.4. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................ 20 2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu ..................................................................................... 20 2.5.1.Phương pháp kế thừa.......................................................................................... 20 2.5.2.Phương pháp điều tra thực địa ........................................................................... 20 2.5.3. Phương pháp nghiên cứu đa dạng thảm thực vật ............................................ 22 2.5.4. Phân tích và xử lý số liệu ................................................................................... 25 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................. 27 3.1. Đặc điểm của thảm thực vật trong vùng nghiên cứu ........................................ 27 3.1.1. Đặc điểm thành phần loài thực vật ................................................................... 27 3.1.2. Các loài thực vật có giá trị bảo tồn nguồn gen và giá trị kinh tế ..................... 27 3.1.3. Các kiểu thảm thực vật ở khu Bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc –Phia Đén tỉnh Cao Bằng ...................................................................................................................... 33 3.2. Đặc điểm lớp cây tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng tự nhiên trên núi trung bình .................................................................................................................... 36 3.2.1. Đặc điểm thành phần loài cây tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng tự nhiên trên núi trung bình ............................................................................................ 36 3.2.1.1. Tổ thành loài cây tái sinh ............................................................................... 38 3.2.1.2 Chỉ số đa dạng sinh học của quần hợp cây gỗ ............................................... 38 3.2.2. Mật độ cá thể tái sinh của thảm thực vật rừng tự nhiên trên núi trung bình. 39 3.2.4.Đặc điểm phân bố cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao ....................................... 41 3.3. Đặc điểm lớp cây tái sinh tự nhiên của rừng tái sinh trên núi đất .................. 42 3.3.1. Đặc điểm thành phần loài cây tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng tái sinh trên núi đất ........................................................................................................... 42 3.3.1.1. Tổ thành loài cây tái sinh ............................................................................... 46 3.3.1.2. Chỉ số đa dạng sinh học của quần hợp cây gỗ .............................................. 46 3.3.2. Mật độ cá thể tái sinh của thảm thực vật rừng tái sinh trên núi đất ............... 47 3.3.3. Chất lượng của cây tái sinh của thảm thực vật rừng tái sinh trên núi đất ..... 48 3.3.4. Đặc điểm phân bố cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao của thảm thực vật rừng tái sinh trên núi đất ............................................................................................. 48 3.4. Một số yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình tái sinh tự nhiên ................................ 50 3.4.1. Do tự nhiên ......................................................................................................... 50 3.4.2. Do con người ...................................................................................................... 51 3.4.3. Do bản thân sinh vật .......................................................................................... 52 3.5. Một số giải pháp bảo tồn và phát triển thảm thực vật. .................................... 53 3.5.1. Giải pháp kinh tế ................................................................................................ 53 3.5.2. Giải pháp xã hội ................................................................................................. 53 3.5.3. Nhóm giải pháp công nghệ ................................................................................ 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 55 1.Kết luận ..................................................................................................................... 55 2. Kiến nghị .................................................................................................................. 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 57 PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 61 Phụ lục 1.Tổ thành loài cây tái sinh của thảm thực vật rừng tự nhiên trên núi trung bình trong 5 OTC ............................................................................................. 61 Phụ lục 2. Tổ thành loài cây tái sinh của thảm thực vật rừng tái sinh trên núi đất trong 5 OTC .......................................................................................................... 64 Phụ lục 3. Danh lục thực vật của 5 OTC rừng tự nhiên trên núi trung bình ........ 68 Phụ lục 4. Danh lục thực vật của 5 OTC rừng tái sinh trên núi đất ...................... 70 Phụ lục 5. Một số hình ảnh thực địa tại khu vực nghiên cứu ................................. 72 Danh mục bảng Bảng 3. 1. Đa dạng thành phần loài trong các ngành thực vật ...........................27 Bảng 3. 2. Các loài thực vật có giá trị bảo tồn nguồn gen và giá trị kinh tế ......28 Bảng 3. 3. Một số công dụng chính của các loài thực vật vùng nghiên cứu ......32 Bảng 3. 4. Tổ thành loài cây tái sinh của thảm thực vật rừng tự nhiên trên núi trung bình trong 5 OTC .........................................................................................36 Bảng 3. 5. Sự phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao của rừng tự nhiên trên núi trung bình trong 5 OTC ...................................................................................41 Bảng 3. 6. Tổ thành loài cây tái sinh của thảm thực vật rừng tái sinh trên núi đất trong 5 OTC ......................................................................................................43 Bảng 3. 7. Sự phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao của rừng tái sinh trên núi đất trong 5 OTC ................................................................................................49 Danh mục đồ thị Đồ thị 3. 1.Phân bố số cây theo cấp chiều cao của rừng tự nhiên trên núi trung bình trong 5 OTC ....................................................................................................42 Đồ thị 3. 2. Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao của thảm thực vật rừng tái sinh trên núi đất trong 5 OTC ..........................................................................49 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Rừng là một bộ phận của môi trường sống, là tài sản quý báu của nước ta, có giá trị lớn đối với nền kinh tế quốc dân và văn hóa công cộng. Việc bảo vệ, nghiên cứu bảo tồn và phát triển các hệ sinh thái rừng đã và đang là nhiệm vụ cấp bách của toàn nhân loại. Trên thực tế, cùng với sự phát triền kinh tế xã hội, rừng bị chặt phá ngày càng mạnh mẽ, diện tích rừng tự nhiên của nước ta đang suy giảm với tốc độ chóng mặt, là một trong những nguyên nhân gây ra nạn ô nhiễm môi trường, hiện tượng trái đất ấm dần lên, dẫn đến sự biến đổi khí hậu thất thường, bão lụt, l quét, lở đất,nạn đói kém, phát sinh nhiều loại dịch bệnh ... ảnh hưởng trực tiếp đến mọi mặt trong đời sống xã hội, đặc biệt là những vùng dân cư sống ven rừng c ng như hủy hoại những lâm sản dưới tán rừng đã gây nên sự mất cân bằng sinh thái nghiêm trọng.Vì vậy, việc phục hồi tài nguyên rừng đã và đang là vấn đề được toàn xã hội quan tâm. Hiện nay đã có nhiều giải pháp cụ thể trong việc bảo tồn và phục hồi rừng, nhằm bảo tồn đa dạng sinh học, góp phần bảo đảm an ninh môi trường và phát triển kinh tế. Tuy nhiên, các hệ sinh thái rừng nước ta rất đa dạng và phức tạp, trong khi các nghiên cứu thường mới chỉ tập trung tại một vùng hay một khu vực nhất định nào đó, việc nghiên cứu chưa thật sự đồng bộ và thiếu vền vững. Cho nên, tái sinh rừng tự nhiên vẫn đang là nội dung cần được tiếp tục nghiên cứu. Khu Bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc –Phia Đén, tỉnh Cao Bằng với diện tích 11.960ha có tài nguyên đa dạng sinh học phong phú với nhiều hệ sinh thái đặc thù, có nhiều kiểu rừng khác nhau với hệ thực vật rất đa dạng. Những năm trước đây, công tác quản lý bảo vệ tài nguyên thiên nhiên nói chung, tài nguyên rừng nói riêng còn nhiều hạn chế. Khu Bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc – Phia Đén là điểm nóng của khai thác quặng và lâm sản. Đó là nguyên nhân gây suy giảm diện tích c ng như chất lượng rừng, trong đó có quá trình tái sinh và phục hồi tự nhiên. Những năm gần đây, công tác quản lý bảo vệ nguồn tài nguyên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc – Phia Đén đã được quan tâm, chú trọng bởi hệ thống chính quyền từ trung ương, đến tỉnh và cơ sở với người dân địa phương. Rừng được phục hồi cả diện tích và chất lượng. Đây 2 được xem là địa điểm thuận lợi cho việc nghiên cứu quá trình tái sinh tự nhiên, xây dựng các mô hình phục hồi rừng. Với những lý do trên chúng tôi lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu tái sinh tự nhiên dưới tán rừng thứ sinh tại khu Bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc –Phia Đén, tỉnh Cao Bằng”. 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Đánh giá thực trạng tái sinh rừng tự nhiêntại khu Bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc –Phia Đén tỉnh Cao Bằng, làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất giải pháp lâm sinh nhằm thúc đẩy nhanh quá trình diễn thế và nâng cao chất lượng thảm thực vật rừng. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Ý nghĩa khoa học: Góp phần bổ sung vốn kiến thức cho chuyên ngành Sinh thái học và là cơ sở khoa học cho những nghiên cứu về tài nguyên thực vật, đa dạng sinh học và trong nông - lâm nghiệp,... Ý nghĩa khoa thực tiễn: Kết quả của đề tài phục vụ trực tiếp việc bảo tồn các hệ sinh thái và xây dựng các mô hình phục hồi rừng tại khu vực nghiên cứu. 4. Điểm mới của đề tài Cung cấp một số dẫn liệu cập nhật về tái sinh rừng phục hồi tự nhiên tại khu vực nghiên cứu. 5. Bố cục của luận văn Gồm trang, 34 ảnh, 7 bảng, 2 biểu đồ, được chia thành các phần chính như sau: Mở đầu 2 trang, chương 1. Tổng quan tài liệu (9 trang), chương 2. Đối tượng, phạm vi, thời gian, nội dung và phương pháp nghiên cứu (6 trang), chương 3: Điều kiện tự nhiên- xã hội ở khu vực nghiên cứu (5 trang), chương 4. Kết quả nghiên cứu ( 27 trang), Kết luận và kiến nghị (2 trang). Ngoài ra còn có các phần: Tài liệu tham khảo, Phụ lục,... 3 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 . Một số khái niệm có liên quan đến luận văn Tái sinh (Regeneration) là một thuật ngữ dùng để chỉ khả năng tự tái tạo, hay tự hồi sinh từ mức độ tế bào đến mức độ mô, cơ quan, cá thể và thậm chí cả một quần lạc sinh vật trong tự nhiên. Cùng với thuật ngữ này, còn có nhiều thuật ngữ khác đang đươc sử dụng rộng rãi hiện nay. Schereckenbeg, Hadley và Dyer (1990) sử dụng thuật ngữ: “Rehabitilatic”để chỉ sự phục hồi lại bằng biện pháp quản lý, điều chế rừng đã bị suy thoái... Tái sinh rừng (forestry regeneration) là một thuật ngữ được nhiều nhà khoa học sử dụng để mô tả sự tái tạo (phục hồi) của lớp cây con dưới tán rừng. Căn cứ vào nguồn giống, người ta phân chia 3 mức độ tái sinh như sau: - Tái sinh nhân tạo: nguồn giống do con người tạo ra bằng cách gieo giống trực tiếp. - Tái sinh bán nhân tạo: nguồn giống được con người tạo ra bằng cách trồng bổ sung các cây giống, sau đó chính cây giống sẽ tạo ra nguồn hạt cho quá trình tái sinh tiếp theo. - Tái sinh tự nhiên: nguồn hạt (nguồn giống) hoàn toàn tự nhiên. Khái niệm về thảm thực vật: Thảm thực vật (vegetation) là khái niệm rất quen thuộc, có nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước đưa ra các định nghĩa khác nhau. Theo J.Schmithusen (1959) thì thảm thực vật là lớp thực bì của trái đất và các bộ phận cấu thành khác nhau của nó. Trần Đình Lý (1998) cho rằng thảm thực vật là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng cụ thể hay toàn bộ lớp phủ thảm thực vật trên toàn bộ bề mặt trái đất. Thảm thực vật là một khái niệm chung chưa chỉ rõ đối tượng cụ thể nào. Nó chỉ có ý nghĩa và giá trị cụ thể khi có định nghĩa kèm theo như: thảm thực vật cây bụi, thảm thực vật rừng ngập mặn… 1.2 . Tổng quan về phân chia thảm thực vật rừng ở Việt Nam Trần Ng Phương (1970) [21] c ng đề xuất bảng phân loại rừng miền bắc Việt Nam. Ông phân loại rừng miền bắc thành 3 đai rừng: A. Đai rừng nhiệt đới mưa mùa: 4 1. Kiểu rừng nhiệt đới lá rộng thường xanh ngập mặn 2. Kiểu rừng nhiệt đới mưa mùa lá rộng thường xanh 3. Kiểu rừng nhi ệt đới ẩm lá rộng thường xanh 4. Kiểu rừng nhiệt đới lá rộng thung l ng 5. Kiểu rừng nhiệt đới lá rộng thường xanh núi đá vôi B. Đai rừng á nhiệt đới mưa mùa: 1. Kiểu rừng á nhiệt đới lá rộng thường xanh 2. Kiểu rừng á nhiệt đới lá kim trên núi đá vôi 3. Kiểu rừng á nhiệt đới lá kim trên núi đất C. Đai rừng á nhiệt đới mưa mùa núi cao Đai này có 3 loại hình: Pơ mu (Fokienia hodginsii), Sa mộc (Cunninghamia lanceolata), Đỗ quyên (Rhododendron simsii). Thái Văn Trừng (1978) [37] đã căn cứ vào quan điểm sinh thái phát sinh quần thể thực vật để phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam. Tư tưởng học thuật của quan điểm này là trong một môi trường sinh thái cụ thể chỉ có thể xuất hiện một kiểu thảm thực vật nguyên sinh nhất định. Trong môi trường sinh thái đó, có 5 nhóm nhân tố sinh thái phát sinh ảnh hưởng quyết định đến tổ thành loài cây rừng, hình thái, cấu trúc và hình thành nên những kiểu thảm thực vật rừng tương ứng. Căn cứ vào cơ sở lí luận trên, Thái Văn Trừng đã phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam thành 14 kiểu thảm thực vật có trên đất lâm nghiệp như sau: Các kiểu rừng, rừng kín vùng thấp: I. Kiểu rừng kín thường xanh, mưa ẩm nhiệt đới II. Kiểu rừng kín nửa rụng lá, ẩm nhiệt đới III. Kiểu rừng kín rụng lá, hơi ẩm nhiệt đới IV. Kiểu rừng kín lá cứng, hơi khô nhiệt đới Các kiểu rừng thƣa: V. Kiểu rừng thưa cây lá rộng, hơi khô nhiệt đới VI. Kiểu rừng thưa cây lá kim, hơi khô nhiệt đới VII. Kiểu rừng thưa cây lá kim, hơi khô á nhiệt đới núi thấp Các kiểu trảng truông: VIII. Kiểu trảng cây to, cây bụi, cỏ cao khô nhiệt đới 5 IX. Kiểu truông bụi gai, hạn nhiệt đới Các kiểu rừng kín vùng cao: X. Kiểu rừng kín thường xanh, mưa ẩm á nhiệt đới núi thấp XI. Kiểu rừng kín hỗn hợp cây lá rộng lá kim, ẩm á nhiệt đới núi thấp XII. Kiểu rừng kín cây lá kim, ẩm ôn đới ấm Các kiểu quần hệ khô lạnh vùng cao: XIII. Kiểu quần hệ khô vùng cao XIV. Kiểu quần hệ lạnh vùng cao Trong mỗi kiểu thảm thực vật lại chia thành các kiểu phụ miền (phụ thuộc vào tổ thành thực vật), kiểu phụ thổ nhưỡng (phụ thuộc vào điều kiện đất), kiểu phụ nhân tác (phụ thuộc vào tác động của con người) và trong mỗi kiểu phụ đó tuỳ theo độ ưu thế của loài cây mà hình thành nên những phức hợp, ưu hợp và quần hợp tự nhiên khác nhau. Như vậy, bức tranh hệ sinh thái rừng nước ta rất đa dạng và phong phú. Phan Kế Lộc (1985) [17] đã “Thử vận dụng Bảng phân loại thảm thực vật của UNESCO (1973) để xây dựng khung phân loại thảm thực vật Việt Nam. Tác giả đề xuất phân chia thảm thực vật ở nước ta như sau: I. RỪNG RẬM I. . Rừng rậm chủ yếu thường xanh I. .1. rừng rậm thường xanh ưa mưa nhiệt đới I. .2. Rừng rậm thường xanh mưa mùa nhiệt đới I. .3. Rừng rậm nửa rụng lá mưa mùa nhiệt đới I.B. Rừng rậm chủ yếu thường xanh mưa mùa nhiệt đới I.B.1. Rừng rậm chủ yếu rụng lá mùa khô mưa mùa nhiệt đới I.C. Rừng rậm ưa khô hạn mưa mùa nhiệt đới I.C.1. Rừng rậm ưa khô hạn chủ yếu lá cứng mưa mùa nhiệt đới I.C.2. Rừng rậm nhiệt đới ưa khô hạn chủ yếu lá cứng có gai mưa mùa nhiệt đới (rừng rậm gai) II. RỪNG THƢA (có lẽ hầu hết rừng thưa ở Việt Nam đều có nguồn gốc thứ sinh) II. . Rừng thưa chủ yếu thường xanh II. .1. Rừng thưa thường xanh mưa mùa nhiệt đới II. .2. Rừng thông thường anh mưa mùa nhiệt đới 6 II.B. Rừng thưa chủ yếu rụng lá II.B.1. Rừng thưa rụng lá mùa khô mưa mùa nhiệt đới II.C. Rừng thưa ưa khô hạn II.C.1. Rừng thưa ưa khô hạn ưu thế cây lá cứng mưa mùa nhiệt đới II.C.2. Rừng thưa ưa khô hạn ưu thế cây lá cứng có gai mưa mùa nhiệt đới (rừng thưa gai) III. TRẢNG CÂY BỤI (có lẽ hầu hết trảng cây bụi ở Việt Nam đều có nguồn gốc thứ sinh) III. . Trảng cây bụi chủ yếu thường xanh mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau III. .1. Trảng cây bụi chủ yếu thường xanh mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau cây lá rộng III. .2. Trảng cây bụi nửa rụng lá mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau cây lá rộng III.B. Trảng cây bụi chủ yếu nửa rụng lá mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau III.B.1. Trảng cây bụi chủ yếu rụng lá mùa khô mưa mùa nhiệt đới cá các đai cao khác nhau III.B.2. Trảng cây bụi chủ yếu thường xanh mưa mùa nhiệt đới trên đất thấp và núi thấp đá vôi III.C. Trảng cây bụi ưa khô hạn mưa mùa nhiệt đới III.C.1. Trảng cây bụi chủ yếu thường xanh ưa khô hạn mưa mùa nhiệt đới III.C.2. Trảng cây bụi chủ yếu thường xanh ưa khô hạn có gai mưa mùa nhiệt đới IV. TRẢNG CÂY BỤI L N. Chiều cao không quá 50 cm. Tùy theo độ che phủ chia ra trảng cây bụi lùn rậm (tán cây giáp nhau) và trảng cây bụi thưa (mọc rải rác). Thảm Rêu hay Địa y ở vùng cực và trên núi cao c ng xếp vào đây. Ghi nhận để phát hiện xem có ở nước ta hay không. V. TRẢNG CỎ. Hầu hết có nguồn gốc thứ sinh, được phục hồi trên nương rẫy bỏ hoang. Rất hiếm khi có Trảng cỏ nguyên sinh hình thành trên các mảnh đất vừa được bồi tụ ở ven biển hay dọc sông. 7 V. . Trảng có dạng lúa cao mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau(chiều cao của cỏ (tính cả cụm hoa) trên 3 m; cỏ không dạng lúa, nếu có thì che phủ ít hơn 50%) V. .1. Trảng cỏ dạng lúa cao mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau với cây gỗ che phủ 10 – 40 , có hay không có cây bụi V. ..2. Trảng cỏ dạng lúa cao mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau với cây gỗ che phủ ít hơn 10 , có hay không có cây bụi V. .3. Trảng cỏ dạng lúa cao mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau với cây bụi, không có cây gỗ V.B. Trảng cỏ dạng lúa cao trung bình mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau (chiều cao của cỏ (tính cả cụm hoa) từ 0,7 đến dưới 3 m; cỏ không dạng lúa, nếu có, thì che phủ ít hơn 50 ) V.B.1. Trảng cỏ dạng lúa cao trung bình mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau với cây gỗ che phủ 10 – 40 , có hay không có cây bụi V.B.2. Trảng cỏ dạng lúa cao trung bình mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau với cây gỗ che phủ ít hơn 10 , có hay không có cây bụi V.B.3. Trảng cỏ dạng lúa cao trung bình mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau với cây bụi, không có cây gỗ V.B.4. Trảng cỏ dạng lúa cao trung bình mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau không có cây hóa gỗ V.B. Trảng cỏ dạng lúa thấp mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau (chiều cao của cỏ (tính cả cụm hoa) dưới 0,7 m; cỏ không dạng lúa, nếu có, thì che phủ ít hơn 50 . thường gặp trên đất xương xẩu, bị bào mòn và thoái hóa mạnh. V.C.1. Trảng cỏ dạng lúa thấp có cây bụi, không có cây gỗ V.C.2. Trảng cỏ dạng lúa thấp không có cây hóa gỗ V.D. Trảng cỏ không dạng lúa mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau (độ che phủ của cỏ không dạng lúa vượt quá 50 , cỏ dạng lúa nếu có, thì che phủ ít hơn 50 ) V.D.1. Trảng cỏ không dạng lúa cao mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau. khi phát triển đầy đủ cao hơn 1,5 m. V.D.2. Trảng cỏ không dạng lúa cao mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau. khi phát triển đầy đủ không cao quá 1,5 m. V.E. Thảm thực vật thủy sinh mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau 8 V.E.1. Thảm thực vật thủy sinh có rễ bám vào đất mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau V.E.2. Thảm thực vật thủy trôi nổi tự do mưa mùa nhiệt đới ở các đai cao khác nhau Cho đến này, dựa trên các kiểu phân chia thảm thực vật dựa trên đặc điểm nguồn gốc phát sinh thảm thực vật hoặc dựa trên đặc điểm ngoại mạo của thảm thực vật, đã có nhiều nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc, diễn thế, tái sinh của các kiểu thảm thực vật ở một số nơi như: Hoàng Chung (2004), Đồng cỏ vùng núi phía bắc Việt Nam; Trần Đình Lý (2006), Hệ sinh thái gò đồi các tỉnh Bắc Trung Bộ; Trần Văn Con (2006), Đặc điểm cấu trúc và động thái rừng Khộp Tây Nguyên, và các nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc thảm thực vật tại các VQG, Khu BTTN như Hoàng Liên, Na Hang, Xuân Sơn, Xuân Thủy, Cúc Phương, Pù Mát, Bạch Mã, Núi Chúa, Yok Don, Bì Doup – Núi Bà, Côn Đảo, Phú Quốc, Cát Tiên... 1.3. Tổng quan về nghiên cứu tái sinh rừng 1.3.1.Sơ lược về nghiên cứu tái sinh rừng trên thế giới Lịch sử nghiên cứu tái sinh rừng trên thế giới đã trải qua hàng thế kỷ, nhưng với rừng nhiệt đới vấn đề này mới được tiến hành chủ yếu từ những năm 30 của thế kỷ XX trở lại đây. 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; Richard, 1933, 1939; Schultz, 1960; Baur G.N, 1964; Rollet, 1969). Do tính 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 rừng tự nhiên của rừng mưa thường chỉ tập chung vào những loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng đã ít nhiều bị biến đổi. Vanstenis (1965) [14] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến 9 của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái vệt của các loài cây ưa sáng. Nghiên cứu tái sinh ở rừng nhiệt đới châu Phi, .Obrevin (1938) [11] nhận thấy cây con của các loài cây ưu thế trong rừng mưa là rất hiếm. Ông đã khái quát hóa các hiện tượng tái sinh ở rừng nhiệt đới châu Phi để đúc kết nên lí luận bức thảm tái sinh, nhưng phần lí giải các hiện tượng đó còn bị hạn chế. Vì vậy lí luận của ông còn ít sức thuyết phục, chưa giúp ích cho thực tiễn sản xuất cá biện pháp kĩ thuật điều khiển tái sinh rừng theo mục tiêu kinh doanh đã đề ra. Đã có nhiều nghiên cứu hướng vào phân tích ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến quá trình tái sinh rừng như: ánh sáng, độ ẩm đất, thảm mục, độ dầy rậm của thảm tươi, khả năng phát tán hạt... Trong đó ánh sáng (thông qua độ tàn che của rừng) là nhân tố được đề cập nhiều nhất và được coi là nhân tố chủ đạo đóng vai trò điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên [2], [33]. Baur G.N (1962) [4] cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển của cây con, đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm, ảnh hưởng này thường không rõ ràng. Thảm cỏ và cây bụi tuy kém phát triển ở những quần thụ kín tán nhưng chúng vẫn 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 nghiên cứu nhiều 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. H. Lamprecht (1989) căn cứ vào nhu cầu sử dụng ánh sáng trong suốt đời sống của các loài cây, ông đã phân chia rừng nhiệt đới thành các nhóm cây ưa sáng, nhóm cây nửa chịu bóng và nhóm cây chịu bóng. (dẫn theo Lê Ngọc Công, 2004 [11] ). Trong nghiên cứu tái sinh rừng, người ta nhận thấy rằng tầng cỏ và tầng 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 cửa các loài cây gỗ. Những quần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng thì 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 tái sinh mạnh mẽ. 10 Các công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên của rừng nhiệt đới, đáng chú ý là công trình nghiên cứu của P. W. Richards (1952) [23], tác giả cuốn “Rừng mưa nhiệt đới”. Nhận định về khả năng phục hồi rừng tự nhiên ông cho rằng tất cả các quần xã thực vật do rừng mưa nhiệt đới sinh ra, từ thảm cỏ, thảm cây bụi, đến rừng thứ sinh... nếu được bảo vệ, không chặt phá, đốt lửa và chăn thả, theo thời gian, qua một số giai đoạn trung gian, chúng đếu có thể phục hồi lại rừng cao đỉnh. 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 bổ sung bằng trồng rừng nhân tạo. Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh rừng nhiệt đới Châu Á như Budowski (1956), Bava (1954), tinot (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 phải đề ra các biện pháp lâm sinh cần thiết để bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn dưới tán rừng (dẫn theo Nguyễn Duy Chuyên, 1995) [10]. Trong nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới, nhiều nhà lâm học còn đặc biệt quan tâm tới các phương thức tái sinh của các loài cây mục đích. Thứ tự của các bước xử lý c ng như hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh rừng tự nhiên được G. Baur (1976) tổng kết khá đầy đủ trong tác phẩm “ Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa” [4]. Để xác định mật độ cây tái sinh người ta đã sử dụng các phương pháp khác nhau như: ô dạng bản theo hệ thống do Lowdermilk (1927) đề xuất (diện tích 1-4 m2), ô có kích thước lớn (10-100 m2), điều tra theo dải hẹp ô có kích thước từ 10-100 m2. Phổ biến nhất là ô bố trí theo hệ thống trong các diện tích nghiên cứu từ 0,25-1,0 ha (Povarnixbun, 1934; Yurkevich, 1938). Để giảm sai số trong khi thống kê, Barnard (1950) đã đề nghị một phương pháp “điều tra chẩn đoán” mà theo ông kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tuỳ theo thời gian phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái rừng khác nhau. V.G.Nexterov (1954, 1960) đề nghị dùng 15-26 ô kích thước từ 1-2 m2 thống kê cây con tuổi nhỏ hơn 5 năm, 10-15 ô kích thước từ 4-5 m2 thống kê cây con từ 5-10 năm. .V.Pobedinxki (1961) đề nghị dùng 25 ô dạng bản 1×1m cho một khu tiêu chuẩn 0,5-1,0 ha, XV.Belov (1983) nhấn mạnh phải áp dụng thống kê toán học để điều tra và đánh giá tái sinh .Việc phân tích chi tiết lí luận các phương pháp thống kê 11 toán học trong điều tra và đánh giá tái sinh rừng đã dược trình bày rõ trong các công trình của G.Smith (1976) và V.I.Vasilevich (dẫn theo Phạm Ngọc Thường, 2003[33]) . Phân bố số cây theo đường kính là cấu trúc cơ bản của lâm phần và được nhiều nhà lâm học quan tâm nghiên cứu. Đầu tiên phải kể đến công trình nghiên cứu của Meyer (1952). Ông mô tả phân bố số cây theo đường kính bằng phương pháp toán học, mà dạng của nó là đường cong giảm liên tục. Phương trình này được gọi là phương trình Meyer hay hàm Meyer. Tiếp đó nhiều tác giả đã dùng phương pháp giải tích để tìm phương trình của đường cong phân bố N/D của lâm phần thuần loài đều tuổi. M.Prodan và .Ipatatscase (1964), Bill và K. remken (1964) đã tiếp cận phân bố này bằng phương trình logarit.Đặc biệt để tăng tính mềm dẻo, một số tác giả hay dùng các hàm khác nhau. Loetsch (1973) dùng hàm Beta để nắn các phân bố thực nghiệm. J.LF Batista và H.T.Z Docouto (1992) trong khi nghiên cứu 19 ô tiêu chuẩn với 60 loài của rừng nhiệt đới ở Maranhoo-Brazil đã dùng hàm Weibull mô phỏng phân bố N/D. (dẫn theo Nguyễn Thanh Bình, 2003 [5]). 1.3.2.Sơ lược về nghiên cứu tái sinh rừng ở Việt Nam Ở nước ta, vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới đã được tiến hành nghiên cứu từ những năm 60 của thế kỉ XX. Với chuyên đề “ Tái sinh tự nhiên” do Viện Điều tra Quy hoạch rừng thực hiện tại một số khu rừng trọng điểm thuộc các tỉnh: Quảng Ninh, Yên Bái, Nghệ n (lưu vực sông Hiếu ), Hà Tĩnh (Hương Sơn, Hương Khê) và Quảng Bình (lưu vực sông Long Đại). Trên cơ sở các nguồn tài liệu và số liệu của các đoàn, đội điêu tra tài nguyên thu thập (nhận trong các báo cáo tài nguyên rừng hoặc báo cáo lâm học các khi điều tra thuộc miền Bắc Việt Nam đã được Nguyễn Vạn Thường tổng kết và bước đầu đưa ra kết luận hiện tượng tái sinh dưới tán rừng của các loài cây gỗ đã tiếp diễn liên tục, không mang tính chu kỳ. Sự phân bổ cây tái sinh rất không đổng đều, số cây mạ (cấp H < 20 cm) chiếm ưu thế rõ rệt so với số cây ở các cấp tuổi khác. Những loài cây gỗ mềm, ưa sáng mọc nhanh khuynh hướng lan tràn và chiếm ưu thế trong lớp cây tái sinh. Trong các loài cây gỗ cứng, sinh trưởng chậm chỉ chiếm một tỷ lộ rất thấp và phân bố tản mạn. Thậm chí một số loài hoàn toàn vắng bóng ở thế hệ sau những trạng thái tự nhiên. Trong thành phần cộng tác tái sinh, tác giả cho rằng bất kỳ ở đâu có hiện tượng tái sinh tự nhiên thì ở đó có sự sống chung của những cá thể khác loài, khác chi, thậm chí cả khác họ. Dựa vào thành phần loài cây mục đích chất lượng 12 cây con, tác giả đã xây dựng biểu đánh giá tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới theo tiêu chuẩn 5 cấp dựa theo số cây non/ha: rất tốt (>12.000 cây/ha), tốt (8.000-12.000 cây/ha), trung bình (4.000-8.000 cây/ha), xấu (2.000-4.000 cây/ha), rất xấu (<2.000 cây/ha). Nguyễn Trọng Đạo (1969) [9] đã đưa ra các biện pháp kỹ thuật xúc tiến tái sinh tự nhiên dựa vào tiêu chuẩn phân loại rừng, theo ông rừng loại một thì không tu bổ và xúc tiến tái sinh. Thái Văn Trừng (1978) [37] trong “Thảm thực vật rừng Việt Nam” đã nhấn mạnh một số nhân tố sinh thái trong nhóm nhân tố khí hậu đã khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên trong thảm thực vật rừng, đó là ánh sáng. Nguyễn Văn Trương (1983) [36] trong “Quy luật cấu trúc rừng gỗ hỗn loại” đã cho rằng cần phải thay đổi cách khai thác rừng cho hợp lý, vừa cung cấp được gỗ, vừa nuôi dưỡng và tái sinh được rừng. Muốn đảm bảo cho rừng phát triển liên tục trong điều kiện quy luật đào thải tự nhiên hoạt động thì số lượng lớp cây dưới phải nhiều hơn lớp cây kế tiếp nó ở phía trên. Theo Phùng Ngọc Lan (1986) [16], tái sinh là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng. Biểu hiện của tái sinh là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng. Các cây con này dần dần sẽ thay thế vị trí của cây già cỗi (theo thời gian) hay đây chính là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Đồng thời, trong quá trình tái sinh tự nhiên các kiểu phụ, kiểu trái không có nhiều biến đổi cụ thể trong hình thái cấu trúc nhưng lại có biến đổi về tỷ lệ và thành phần cá thể các loài cây trong quần xã thực vật do mỗi loài cây có chu kỳ phát dục riêng biệt, có thời gian ra hoa, kết quả, có tập tính truyền giống và lan truyền khác nhau. Khi nghiên cứu vai trò của tái sinh rừng ở các vùng Tây Bắc, Đông Bắc,Bắc Trung Bộ, Trần Xuân Thiệp (1995)[34] đã nhận định rằng vùng Đông Bắc có năng lực tái sinh khá tốt với số lượng từ 8.000-12.000 cây/ha, tỷ lệ cây có triển vọng cao đáp ứng được cho việc phục hồi rừng. Đào Công Khanh (1996) [13] đã chọn phương trình Logarit hai chiều để biểu diễn quan hệ H/D1.3 cho rừng tự nhiên hỗn loài ở Hương Sơn-Hà Tĩnh. Thống kê các công trình nghiên cứu về rừng tự nhiên ở Việt Nam cho thấy, phân bố N/D1.3 của tầng 13 cây cao (D≥6 cm) có 2 dạng chính như sau: Dạng giảm liên tục và có nhiều đỉnh phụ hình răng cưa, dạng một đỉnh hình chữ J. Với mỗi dạng cụ thể, các tác giả chọn lọc những mô hình toán học thích hợp để mô phỏng. Các tác giả đều đi đến nhận xét chung là, phân bố N/D có dạng một đỉnh chính và nhiều đỉnh phụ hình răng cưa và mô tả thích hợp bằng hàm Weibull. V Tiến Hinh (1991) [10] đã thử nghiệm một số phân bố lý thuyết và khẳng định phân bố Weibull là phân bố lý thuyết phù hợp nhất. Trần Ng Phương (2000) [21] khi nghiên cứu các quy luật phát triển rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam đã nhấn mạnh quá trình diễn thế thứ sinh củarừng tự nhiên như sau: “Trường hợp rừng tự nhiên có nhiều tầng khi tầng trên già cỗi, tàn lụi rồi tiêu vong thì tầng kế tiếp sẽ thay thế; trường hợp nếu chỉ có một tầng thì trong khi nó già cỗi, một lớp cây con tái sinh xuất hiện và sẽ thay thế nó sau khi nó tiêu vong, hoặc c ng có thể một thảm thực vật trung gian xuất hiện thay thế, nhưng về sau dưới lớp thảm thực vật trung gian này sẽ xuất hiện một lớp cây con tái sinh lại rừng c trong tương lai và sẽ thay thế thảm thực vật trung gian này, lúc bấy giờ rừng c sẽ được phục hồi”. Lê Ngọc Công (2003) [11] trong nghiên cứu quá trình phục hồi rừng bằng khoanh nuồi trên một số thảm thực vật ở Thái Nguyên cho rằng ở đoạn đầu của quá trình diễn thế phục hổi rừng (giai đoạn 1-6 năm) mật độ cây tăng lên, sau đó giảm. Quá trình này bị chi phối bởi quy luật tái sinh tự nhiên, quá trình nhập cư và quá trình đào thải của các loài cây. Nhận xét được rút ra từ kết quả nghiên cứu c ng phù hợp với các kết quả nghiên cứu của các tác giã Lê Đồng Tấn (1999) [28], Phạm Ngọc Thường (2003) [33] . Ma Thị Ngọc Mai (2007) [41] khi nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình diễn thế đi lên của thảm thực vật đã đưa ra kết luận: trong giai đoạn đầu của quá trình diễn, số lượng loài cây trong OTC và mật độ cây tái sinh giảm dần từ chân đồi lên sườn đồi tới đỉnh đồi. Nguyễn Thị Thoa (2014) [42] khi nghiên cứu về tái sinh trong các trạng thái rừng trên núi đá vôi ở Khu BTTN Thần Sa-Phượng Hoàng cho rằng: số lượng loài cây tái sinh khá phong phú, biến động từ 42 - 74 loài, mật độ cây tái sinh biến động từ 3.187 cây/ha đến 7.133 cây/ha.