Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
o O o NGUYỄN THỊ CÖC
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÖC VÀ TÁI SINH TỰ
NHIÊN DƢỚI TÁN RỪNG TRỒNG TẠI SÓC SƠN – HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Chuyên ngành: Sinh Thái Học
Mã số: 60.42.60
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. ĐỖ HỮU THƯ
Thái Nguyên - năm 2012
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới. TS Đỗ Hữu Thư người thầy
đã tận tình chu đáo và giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu và
hoàn thành luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Khoa sau Đại học, Khoa
Nguyễn Thị Hồng Nhung
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
MỤC LỤC
Trang
Trang bìa phụ
3.1.1. Mục tiêu 24
3.1.2. Nội dung 24
3.1.3. Ý nghĩa 24
3.2. Phương pháp nghiên cứu 24
3.2.1. Đối tượng nghiên cứu 24
3.2.2. Phương pháp nghiên cứu 25
3.2.2.1. Phương pháp nghiên cứu ngoài thuộc địa 25
3.2.2.2. Phân tích và xử lý số liệu 26
Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 29
4.1. Các trạng thái đặc trưng thảm cây bụi tại vùng đồi núi huyện Sóc
Sơn 29
4.2. Đặc điểm thảm thực vật 30
4.2.1. Tính đa dạng hệ thực vật 30
4.2.2. Thành phần loài 34
4.2.2.1 Thảm cây bụi thấp sau nương rẫy 34
4.2.2.2. Thảm cây bụi cao sau trồng rừng không thành 36
4.2.2.3. Thảm cây bụi cao sau nương rẫy 37
4.2.2.4. Thảm cây bụi cao phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt 39
4.2.3. Dang sống thực vật 41
4.2.3.1. Thảm cây bụi thấp sau nương rẫy 46
4.2.3.2. Thảm cây bụi cao sau trồng rừng không thành và thảm cây bụi
cao sau nương rẫy 47
4.2.3.3. Thảm cây bụi cao sau khai thác kiệt 48
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
4.3.2.2. Nguồn gốc cây tái sinh 47
4.2.4. Cấu trúc trạng thái thảm thực vật 49
4.2.4.1. Thảm cây bụi thấp sau nương rẫy 49
4.2.4.2. Thảm cây bụi cao sau trồng rừng không thành 50
4.2.4.3. Thảm cây bụi cao sau nương rẫy 51
TB
Đường kính trung bình
H
TB
Chiều cao trung bình
OTC Ô tiêu chuẩn
TCB Thảm cây bụi
TTV Thảm thực vật
TS Tái sinh
TSTN Tái sinh tự nhiên
VQG Vườn quốc gia
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 4.1. Phổ dạng sống thực vật trong các kiểu thảm cây bụi 44
Hình 4.2. Kiểu dạng sống cây chồi trên chi tiết của các kiểu thảm cây bụi 45
Hình 4.3. Tỷ lệ cây TSTN theo cấp chiều cao trong các kiểu thảm 61
thác rừng bừa bãi, buôn bán động, thực vật quý hiếm Bên cạnh đó phải kể
đến công tác tuyên truyền, giáo dục về tầm quan trọng của rừng làm chưa sâu
rộng, nhận thức chung về đa dạng sinh học ở các cấp, chính sách và pháp luật
chưa đầy đủ và việc thực thi pháp luật chưa nghiêm
Rừng bị phá nhiều làm cho diện tích đất trống, đồi trọc tăng nhanh, nay
tổng diện tích đồi trọc cả nước là 13 triệu ha, chiếm 40% diện tích đất đai,
đồng thời độ che phủ ở nhiều vùng xung yếu còn rất thấp như Sơn La 18,5%,
Lạng Sơn 25,82%, Thái Nguyên 26% [18].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2
Hậu quả nghiêm trọng của việc mất rừng là không thể lường hết được.
Vì vậy, việc bảo vệ, phát triển và phục hồi rừng nói riêng và thảm thực vật nói
chung là vấn đề vô cùng quan trọng cần phải giải quyết để duy trì, đảm bảo
điều kiện sinh tồn cho hiện tại và tương lai.
Để phục hồi lại rừng chỉ có hai cách là trồng mới hoặc khoanh nuôi cho
phục hồi tự nhiên. Phương pháp khoanh nuôi phục hồi rừng có nhiều ưu điểm
hơn, vì đây là giải pháp lâm sinh lợi dụng triệt để khả năng TS và diễn thế tự
nhiên có sự can thiệp hợp lý của con người để đẩy nhanh quá trình tạo rừng
trong một khoảng thời gian xác định [35]. Ngoài ra, rừng được phục hồi bằng
giải pháp khoanh nuôi không chỉ nhằm mục đích phòng hộ mà còn bảo vệ
được nguồn gen và tính đa dạng vốn có của hệ sinh thái rừng nhiệt đới, đáp
ứng yêu cầu cấp bách của người dân.
Thảm cây bụi là một trong những loại hình chính của thảm thực vật ở
Việt Nam, một trong những pha trung gian của quá trình diễn thế thứ sinh,
quá trình phục hồi và suy thoái rừng. Theo Đỗ Hữu Thư (2000) [35] , thảm
cây bụi là đối tượng rất quan trọng để khoanh nuôi phục hồi rừng, bởi vì thảm
cây bụi thường phân bố trên đất chưa có rừng, nương rẫy cũ và rừng bị thoái
hóa, nơi diễn ra quá trình TS và diễn thế tự nhiên mạnh mẽ cho phép hình
thể khi có định ngữ kèm theo: TTV cây bụi, TTV trên đất cát ven biển, TTV
rừng ngập mặn v.v…
Tuy nhiên, đối với thảm cây bụi thì hầu hết các nhà khoa học trong và
ngoài nước đều có khái niệm tương tự nhau. Theo Vidal J., Schimid M. [1],
thảm cây bụi là kiểu quần thể thân gỗ, kín tán gồm những cây bụi, thân có thể
chia nhánh từ dưới thấp hoặc chỉ có một thân thấp lùn, không bao giờ vượt
quá 8m. Hội thảo chương trình sinh học quốc tế tại Hồng Kông (2000) khẳng
định: thảm cây bụi mà ở đó cây gỗ nhỏ, ưa sáng chiếm chủ yếu, có chiều cao
từ 0,5 – 8m. Theo khung phân loại của UNESCO (1973) [21], quần hệ cây bụi
bao gồm chủ yếu các cây thân gỗ thấp có chồi trên mặt đất, mọc thành cụm
cao chừng 0,5–5 m.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
4
Theo Trần Đình Lý (1999) [21], sự khác nhau giữa TTV và rừng dựa
trên sự có mặt của một lượng cây gỗ có chiều cao và độ lớn nhất định. Các
thông số này được khái quát bằng tỷ lệ độ tàn che của cây gỗ có chiều cao từ
5m trở lên so với đất rừng (độ tàn che: k) k < 0,3 chưa có rừng; k: 0,3 – 0,6
rừng thưa; k> 0,6 rừng kín.
1.1.2. Đơn vị cơ bản trong hệ thống phân loại thảm thực vật
Để phân loại chuẩn xác các trạng thái TTV khác nhau, các nhà khoa
học phải dựa vào yếu tố mấu chốt: đơn vị phân loại TTV. Thành phần chủ yếu
trong TTV: cá thể của các loài cây cỏ, nhưng đối tượng nghiên cứu của TTV
là những tập thể cây cối, được hình thành từ số lượng lớn hay nhỏ các cá thể
của các loài thực vật. Hay nói một cách khác, đây là một tổ hợp có tính quy
luật dưới dạng một quần xã, các khoảnh của quần xã thực vật, nó quyết định
đặc tính ngoại mạo, cảnh quan địa lý và chịu ảnh hưởng, tác động lẫn nhau
trong quá trình tồn tại và phát triển.
Trong hệ thống phân loại thực vật thì loài (Species) là đơn vị phân loại
phát sinh quần thể thực vật.Trong những nhóm nhân tố, có nhân tố tác động
trực tiếp, có nhân tố tham gia quá trình nguyên sinh, thứ sinh có nhân tố biến
thành một quần thể sinh vật địa lý như nhân tố các loài cây, nhân tố khí hậu
cảnh và thổ nhưỡng cảnh. Vậy căn cứ vào đâu để phân loại và xếp chúng vào
một hệ thống có thứ bậc trên dưới rõ ràng. Hiện nay, vẫn chưa tìm ra tiêu
chuẩn thống nhất chung giữa các nhà khoa học. Mỗi quan điểm dựa trên
những căn cứ hợp lý riêng rẽ của nó.
Trần Đình Lý (1998) [21] tổng hợp được 4 nguyên tắc phân loại TTV
đã vận dụng trên thế giới:
1. Nguyên tắc phân loại lấy yếu tố hệ thực vật làm tiêu chuẩn cơ bản
(tiêu biểu cho trường phái này là hệ thống phân loại TTV của J.Breun-
Blanquet).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
6
2. Nguyên tắc phân loại lấy hình thái, cấu trúc ngoại mạo làm tiêu
chuẩn cơ bản (Schmithusen đã vận dụng nguyên tắc này phân chia TTV trái
đất thành 9 lớp quần hệ).
3. Nguyên tắc phân loại dựa trên phân bố không gian làm tiêu chuẩn.
4. Nguyên tắc phân loại dựa trên phân tích các yếu tố phát sinh quần
thể thực vật làm tiêu chuẩn (tùy vào sự xác định chọn yếu tố nào làm vai trò
chủ đạo để phân chia TTV. A.F.W Schimper (1898) đã chọn khí hậu và thổ
nhưỡng làm vai trò chủ đạo và chia TTV vùng nhiệt đới thành 6 kiểu quần hệ
khí hậu và 4 kiểu quần hệ thổ nhưỡng).
Ngày nay, hệ thống phân loại thảm thực vật UNESCO (1973) [21],
được coi là khung phân loại chung cho TTV trên trái đất. Hệ thống phân loại
này dựa vào cấu trúc ngoại mạo với sự bổ sung của các thông tin chung về
sinh thái, địa lý. TTV chia thành 5 lớp quần hệ: 1. Lớp quần hệ rừng kín; 2.
Lớp quần hệ rừng thưa; 3. Lớp quần hệ cây bụi; 4. Lớp quần hệ cây bụi lùn
đặc trưng cho loại hình thảm cây bụi.
Lê Ngọc Công (2004) [6], dựa theo khung phân loại của UNESCO
(1973) đã phân chia TTV của tỉnh Thái Nguyên thành 4 lớp quần hệ: Rừng
rậm, rừng thưa, trảng cây bụi và trảng cỏ. Các quần xã thuộc lớp quần hệ rừng
thưa, trảng cây bụi và trảng cỏ đều là các trạng thái thứ sinh được hình thành
do tác động của con người như: khai thác gỗ, củi, chặt đốt rừng làm nương
rẫy, trồng lại rừng trên đất trống trọc.
1.1.4. Thành phần loài
Đây là việc điều tra cơ bản, phân loại chính xác và thống kê các dữ liệu
về thực vật có mặt trong quá trình nghiên cứu tại một đơn vị hành chính nào
đó hoặc trong các TTV nhất định để đưa ra đánh giá về mức độ đa dạng sinh
học nói chung và đa dạng thực vật nói riêng. Chỉ tính riêng các công trình
nghiên cứu về thành phần loài thực vật của Việt Nam cũng đã có rất
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
8
nhiều.Theo Nguyễn Tiến Bân (2003) [2], đã thống kê về hệ thực vật ở Việt
Nam có: 368 loài vi khuẩn lam (Tiền nhân-Prycaryota); 2.176 loài Tảo
(Algae); 481 loài Rêu (Bryophyta); 2 loài cỏ tháp bút (Equisetophyta); 691
loài Dương xỉ (Polypodiophyta); 69 loài Hạt trần (Gymnospermae) và 13.000
loài thực vật hạt kín (Angiospermae) đưa tổng số loài thực vật Việt Nam lên
đến hơn 20.000 loài.
Thái Văn Trừng (1998) [40] khi nghiên cứu về hệ thực vật Việt Nam,
nhận xét về tổ thành thực vật của tầng cây bụi như sau: trong các trạng thái
thảm khác nhau của rừng nhiệt đới Việt Nam, tổ thành loài của tầng cây bụi
chủ yếu có sự đóng góp của các chi Psychotria, Prismatomeris, Pagetta trong
họ Rubiaceae; chi Tabermontana (họ Trúc đào-Apocynaceae); chi Ardisia,
Maesa (họ Đơn nem-Myrsinaceae); chi Polyanthia (họ Na-Annonaceae); chi
Diospyros (họ Thị-Ebenaceae). Ngoài ra, ông còn xác định được có kiểu phụ
bậc cao có mạch: ngành Hạt trần (Gymnospermae) ngành thực vật khuyết
(Pteridophyta) và ngành Hạt kín (Angiospermae). Đồng thời khi so sánh với
trạng thái rừng, khẳng định thảm cây bụi có tổ thành loài chủ yếu bao gồm
các loài trong các họ Thầu dầu (Euphorbiaceae), họ Hòa thảo (Poaceae), họ
đậu (Fabaceae), họ Na (Annonaceae), họ Cúc (Asteraceae), họ Cà phê
(Rubiaceae).
Lê Ngọc Công (2004) [6], nghiên cứu hệ thực vật tỉnh Thái Nguyên đã
thống kê các loài thực vật bậc cao có mạch của tỉnh Thái Nguyên là 160 họ,
468 chi, 654 loài chủ yếu là cây lá rộng thường xanh, trong đó có nhiều cây
gỗ quý có giá trị như Lim, Dẻ, Trai, Nghiến… Điều tra thành phần loài và
dạng sống của Sanvan cây bụi ở vùng Trung du Bắc Thái (cũ), Lê Ngọc
Công, Hoàng Chung (1997) đó phát hiện được 123 loài thuộc 47 họ.
Trần Văn Thụy và cộng sự (2005) [34], nghiên cứu về thảm thực vật
VQG Ba Vì xác định ở đây có 11 kiểu quần xã thực vật khác nhau, trong đó
quần xã cây bụi thứ sinh thường xanh cây lá rộng: thành phần chủ yếu là cây
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
10
gỗ dạng bụi cao từ 2-5m, thường xanh lá rộng, độ che phủ tán trên 70%.
Những loài thường gặp như: Lá nến (Macarangan denticula), Bùng bục
(Mallotus apelta), Phèn đen (Phyllanthus reticulates); các loài xâm nhập gồm
Sim (Rhodomyrtus tomentosa), Mua (Melastoma septemervium) và khẳng
định quần xã cây bụi ở đây thuận lợi cho việc khoang nuôi TS rừng tự nhiên.
1.1.5. Dạng sống thực vật
Một trong những nội dung quan trọng của việc nghiên cứu bất kỳ hệ
thực vật nào là phân tích phổ dạng sống. Vì, dạng sống là một đặc tính biểu
hiện sự thích nghi của thực vật với điều kiện môi trường. Cho nên, việc
nghiên cứu dạng sống sẽ cho thấy mối quan hệ chặt chẽ của các dạng sống
với điều kiện tự nhiên của từng vùng và biểu hiện sự tác động của các điều
chia dạng sống của Raunkiaer. Ông chia thành 9 nhóm: 1. Cây gỗ lớn cao trên
30 m (Meg); 2. Cây gỗ lớn có chồi trên đất cao 8-30 m (Mes) 3. Cây có chồi
trên đất lùn dưới 2 m (Na); 4. Cây có chồi trên đất leo cuốn (Lp) 5. Cây có
chồi trên đất sống nhờ và sống bám (Ep); 6.Cây chồi sát đất (Ch); 7. Cây chồi
nửa ẩn (He); 8. Cây chồi ẩn (Cr) 9. Cây chồi 1 năm (Th), và ông cũng đưa ra
được phổ dạng sống cho hệ thực vật ở vùng này:
SB = 71,2Ph + 1,29Ch + 0,36He + 7,29Cr + 1,89Th
Lê Trần Chấn (1999) [4], đánh giá dạng sống thực vật cho rằng vùng
nhiệt đới ẩm đặc trưng bởi sự ưu thế của nhóm dạng sống cây chồi trên đất
(Ph), vùng ôn đới lạnh và hàn đới đặc trưng bởi nhóm dạng sống cây chồi nửa
ẩn, vùng cực đặc trưng bởi nhóm dạng sống cây chồi sát đất (Ch), nhóm cây
sống 1 năm (Th) đặc trưng cho vùng sa mạc còn nhóm cây chồi ẩn (Cr) đặc
trưng cho vùng ôn đới… Ông cũng đã thống kê phổ dạng sống của hệ thực vật
Việt Nam: 1. Nhóm dạng cây sống chồi trên (Ph) có 5.573 loài chiếm 54,6%
tổng số loài của hệ thực vật; 2. Nhóm dạng sống cây chồi sát đất (Ch)-1020
loài (10,0%); 3. Nhóm dạng sống cây chồi nửa ẩn (He) - 2.182 loài (21,4%);
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
12
4. Nhóm dạng sống cây chồi ẩn (Cr) – 1.087 loài (10,6%); 5. Nhóm dạng
sống cây sống 1 năm (Th) - 578 loài (5,6%).
Nguyễn Bá Thụ, Phùng Ngọc Lan, Nguyễn Nghĩa Thìn, (1995) [31]
phần chia dạng sống thực vật ở vườn quốc gia Cúc Phương theo nguyên tắc
của Raunkiaer. Khi phân chia dạng sống TTV ở Việt Nam Thái Văn Trừng
(1978) [39] cũng phân chia dựa trên nguyên tắc của Raunkiaer.
Ngô Tiến Dũng (2004) [7], nghiên cứu tính đa dạng thực vật ở VQG
Yok Đôn đó lập được phổ dạng sống của thực vật Yok Đôn là: SB =
71,73Ph+ 1,41Ch + 7,77He + 4,59Cr + 6Th, trong đó nhóm cây có chồi trên
mặt đất có 406 loài chiếm tỷ trọng cao nhất 71,73%, đồng thời so sánh phổ
TTV rừng nhiệt đới khẳng định: Tình hình TS rất thưa thớt dưới tán rừng của
những loài cây đang chiếm ưu thế ở các tầng trên. Ngoài ra, công trình nghiên
cứu của Richards P.W (1952); Barnard, Rollet (1974, 1996), về phân bố cây
TS rừng nhiệt đới, các tác giả cho rằng trong các ô có kích thước nhỏ
(1mx1m) và (1mx1,5m) cây TSTN có dạng phân bố cụm, một số có dạng
phân bố Poisson. Zlobin (1970) [1], đề ra các chỉ tiêu và phân loại chất lượng
và dự báo khuynh hướng phát triển của cây non. Aubreville A. (1951), đưa ra
lý thuyết TS tuần hoàn thành bức khảm: Tại một địa điểm và trong thời gian
nhất định xã hợp của loài ưu thế sẽ được thay thế bằng xã hợp có thành phần
khác với xã hợp cũ.
Việc phân chia các giai đoạn trong quá trình TS rừng, nhiều nhà khoa
học cho rằng cần phải nghiên cứu quá trình TS rừng từ khi hình thành cơ quan
sinh sản cho đến khi cây con phát triền ổn định. Một số tác giả khác lại đề
nghị nên nghiên cứu từ giai đoạn ra hoa, mùa vụ hạt giống, sự phù hợp của
mùa vụ hạt giống với điều khiện khí hậu.
Ở Việt Nam, Trần Đình Lý và cộng sự (1993) [20], đánh giá năng lực
TS TTV rừng Việt Nam. Những năm gần đây, diện tích rừng bị thu hẹp và
suy thoái do nhiều nguyên nhân nên những công trình nghiên cứu về quá trình
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
14
TS phục hồi rừng rất phong phú và cho rằng số lượng và chất lượng của lớp
TSTN trong giai đoạn đầu của quá trình phục hồi TTV rừng thì các trạng thái
I
B
, I
C
, II
A
15
thảm cây bụi thấp, còn hầu hết các trạng thái TTV có năng lực TS ở mức
trung bình đến khá. Cây gỗ TS có mật độ 4.513-5.401 cây/ha. Chủ yếu là cây
gỗ TS bằng chồi, thanh phần loài và cấu trúc đơn giản, ít loài có giá trị kinh
tế.
Phạm Ngọc Thường (2003) [37], đánh giá quá trình TS trên đất sau
nương rẫy cho rằng: Mỗi khoảng thời gian phục hồi, TTV TS có đặc trưng về
tổ thành loài cây, mật độ, độ che phủ và chất lượng cây TS khác nhau… Chỉ
tiêu để đánh giá chất lượng cây TS thể hiện trên 3 phương diện: về kỹ thuật,
về kinh tế và về sinh vật học.
Lê Đồng Tấn và cộng sự (2005) [29], nghiên cứu về TSTN dưới tái
rừng thứ sinh ở Quân Boong- VQG Tam Đảo, đã thống kê được 53 loài cây
tái sinh, trong đó có 26 loài là cây gỗ, đạt chiều cao sinh trưởng 6 cm trở lên:
17 loài cây bụi và cây gỗ nhỏ. Thành phẩn chủ yếu như: Trọng đũa (Ardisia
sp), Lấu (Psychotria rubra), Ba chạc (Euodia lepta), Trám (canarium album),
Re (Phoebe sp), Chẹo (Engelhartia roxburghiana), Bời lời (Litsea umbellate).
Mật độ cây TS khá cao, dao động trong khoảng từ 16.230 - 21.030 cây/ha,
trung bình 18.165 cây/ha. Tỷ lệ cây chồi dao động trong khoảng 17,39 -
46,15% thấp hơn so với tỷ lệ cây hạt 53,85 - 82,61%. Đồng thời cũng chỉ ra
rằng, do thành phần chủ yếu là cây bụi và cây tiên phong ưa sáng nhưng lại bị
sinh trưởng trong điều kiện bị che bóng nên chất lượng TS không cao. Tỷ lệ
cây tốt 32,11%, cây trung bình 26,58% và cây xấu 43,31%.
Nhiều tác giả khác cũng có những nghiên cứu về đặc điểm lớp TSTN
trong các trạng thái thực bì khác nhau ở một số vùng sinh thái đồi núi của
Việt Nam như Nguyễn Duy Chuyên (1996) [5], Nguyễn Hồng Quân (1984)
[23], Đỗ Hữu Thư và cộng sự (1994) [36], Hà Văn Tuế (1995) [41].
Ngoài hình thức TSTN để phục hồi rừng, trên thực tế còn có hình thức
TS nhân tạo. Đây là phương pháp có sự tác động xây dựng của con người đối
Copyright: Tài liệu đại học ©