ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
––––––––––––––––––––––––

PHẠM MINH TUẤN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM
TÁI SINH RỪNG TỰ NHIÊN TRẠNG THÁI IIa
TẠI HUYỆN VĂN CHẤN TỈNH YÊN BÁI

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC

THÁI NGUYÊN – 2015


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

PHẠM MINH TUẤN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM
TÁI SINH RỪNG TỰ NHIÊN TRẠNG THÁI IIa
TẠI HUYỆN VĂN CHẤN TỈNH YÊN BÁI
Chuyên ngành: Lâm học
Mã số: 60.62.02.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Trần Quốc Hưng

THÁI NGUYÊN – 2015

Kết quả của luận văn này không thể tách rời sự chỉ dẫn của thầy giáo
hướng dẫn khoa học là PGS.TS. Trần Quốc Hưng, người đã nhiệt tình chỉ báo
hướng dẫn để tôi hoàn thành luận văn này. Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng
biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn.
Xin được cảm ơn sự khuyến khích, giúp đỡ của gia đình cùng bạn bè và
đồng nghiệp xa gần, đó là nguồn khích lệ và cổ vũ to lớn đối với tác giả trong
quá trình thực hiện và hoàn thành công trình này.
Thái Nguyên, tháng 9 năm 2015
Học viên

Phạm Minh Tuấn


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. ii
MỤC LỤC ....................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT .................................................... vi
DANH MỤC CÁCBẢNG ............................................................................. vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................ viii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................... 1
1.2. Mục tiêu đề tài......................................................................................... 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài.................................................................................... 3
Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................... 4
1.1. Trên thế giới ......................................................................................... 4
1.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng............................................................. 4
1.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng .............................................................. 8

3.2. Đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ .............................................................. 47
3.2.2. Đặc điểm cấu trúc tổ thành tầng cây gỗ.......................................... 47
3.2.3. Cấu trúc mật độ tầng cây gỗ ........................................................... 49
3.2.3. Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che trạng thái IIa khu vực nghiên cứu 51
3.3. Đặc điểm tái sinh tự nhiên .................................................................... 52
3.3.1. Cấu trúc tổ thành cây tái sinh ......................................................... 52
3.3.2. Mật độ cây tái sinh và tỉ lệ cây tái sinh triển vọng ......................... 53
3.3.3. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh............................................. 56
3.3.4. Phân bố số cây, loài cây tái sinh theo cấp chiều cao ...................... 57
3.3.5. Phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang ............................ 60
3.4. Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên............. 61
3.4.1. Ảnh hưởng của cây bụi thảm tươi đến tái sinh ............................... 62
3.4.2. Ảnh hưởng của động vật tới khả năng tái sinh ............................... 64
3.4.3. Ảnh hưởng của con người tới khả năng tái sinh ............................. 64


i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu nghiên cứu này đều được tiến hành tại
Văn Chấn tỉnh Yên Bái, kết quả trong luận văn là trung thực và được thực
hiện bởi chính tác giả cùng nhóm nghiên cứu của trường Đại học Nông
Lâm Thái Nguyên.

Tác giả

Phạm Minh Tuấn



: Chiều cao vút ngọn

Ni

: Số lượng cá thể loài thứ i

Ni%

: Phần trăm theo số cây của loài i trong quần xã thực vật

n%

: Tỷ lệ tổ thành

N/ha

: Số cây trên ha

ODB

: Ô dạng bản

OTC

: Ô tiêu chuẩn

TB

: Trung bình


Hình 2.2: Phương pháp nghiên cứu khái quát.................................................. 38
Hình 2.3: Hình dạng bố trí ô tiêu chuẩn dạng bản(ODB) ................................ 40
Hình 3.1: Biểu đồ mật độ trung bình cây gỗ khu vực NC (cây/ha) ................. 51
Hình 3.2: Biểu đồ mật độ cây tái sinh và tỷ lệ cây tái sinh triển vọng tại
khu vực nghiên cứu ............................................................................. 55
Hình 3.3: Tỷ lệ phần trăm số cây tái sinh theo cấp chiều cao ......................... 58
Hình 3.4: Tỷ lệ loài cây theo cấp chiều cao ..................................................... 60


1

MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Rừng là tài nguyên quý giá và có thể tái tạo được của nước ta. Rừng có
vai trò to lớn đối với con người không chỉ ở Việt Nam mà toàn thế giới như
cung cấp nguồn gỗ, củi, điều hoà khí hậu, tạo ra oxy, điều hoà nước, chống
xói mòn, rửa trôi... Bảo vệ môi trường, là nơi cư trú của động thực vật và tàng
trữ các nguồn gen quý hiếm.
Mất rừng gây ra hậu quả nghiêm trọng, những diện tích đất trống đồi núi
trọc tăng, là nguyên nhân gây ra hiện tượng xói mòn, rửa trôi, lũ lụt, hạn hán, mất
diện tích canh tác, mất đi sự đa dạng sinh học. Mặc dù diện tích rừng trồng cũng
tăng trong những năm gần đây, song rừng trồng thường có cấu trúc không ổn
định, vai trò bảo vệ môi trường, phòng hộ kém. Hầu hết, rừng tự nhiên của
Việt Nam đều bị tác động, sự tác động theo hai hướng chính đó là: Chặt chọn
(chặt cây đáp ứng yêu cầu sử dụng). Đây là lối khai thác hoàn toàn tự do, phổ
biến ở các vùng có đồng bào dân tộc thiểu số sinh sống (lấy gỗ về làm nhà ,
làm củi…). Thứ hai là khai thác trắng như: Phá rừng làm nương rẫy, khai
thác trồng cây công nghiệp, phá rừng tự nhiên trồng rừng công
nghiệp…).Trong hai cách này, cách thứ nhất rừng vẫn còn tính chất đất
rừng, kết cấu rừng bị phá vỡ, rừng nghèo kiệt về trữ lượng và chất lượng,

tái sinh rừng tự nhiên trạng thái IIa tại huyện Văn Chấn,tỉnh Yên Bái” làm
cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu về diễn thế và đa dạng sinh học. Từ đó đề
xuất một số giải pháp nhằm phục hồi rừng phục vụ cho công tác nghiên cứu
khoa học, bảo tồn tài nguyên, đa dạng sinh học và phát triển sản xuất lâm
nghiệp ở địa bàn nghiên cứu.
1.2. Mục tiêu đề tài
Đánh giá đặc điểm cấu trúc tầng cây cao và khả năng tái sinh tự nhiên
trong trạng thái rừng IIA và đề xuất một số biện pháp kỹ thuật nhằm đẩy
nhanh quá trình diễn thế đi lên phục hồi rừng ở huyện Văn Chấn.


3
1.3. Ý nghĩa của đề tài
- Ý nghĩa khoa học
Cung cấp những dẫn liệu để có được những hiểu biết về khả năng tái sinh
của rừng thứ sinh phục hồi. Từ đó góp phần cung cấp cơ sở khoa học cho việc đánh
giá động thái và các quá trình xảy ra trong hệ sinh thái rừng nhiệt đới.
- Ý nghĩa thực tiễn
Trong những năm gần đây, diện tích rừng thứ sinh phục hồi IIa tại huyện văn
Chấn, tỉnh Yên Bái đang có xu hương tăng về diện tích. tuy nhiên lại chưa có biện
pháp hiệu quả để làm giàu rừng cho diện tích trên. Những kết quả của đề tài đạt
được góp phần làm rã khả năng tái sinh tự nhiên của trạng thái rừng IIa tại địa
phương. Đặc biệt là đưa ra những dẫn chứng khoa học về khả năng tự tái sinh của
rừng và đưa ra được một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh để làm tăng khả năng tái
sinh của rừng.


ii

LỜI CẢM ƠN

được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm
sinh thái học [58].
- Về mô tả hình thái cấu trúc rừng:
Hiện tượng thành tầng là một trong những đặc trưng cơ bản về cấu trúc
hình thái của quần thể thực vật và là cơ sở để tạo nên cấu trúc tầng thứ. Phương
pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng do Davit và P.W. Risa (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. Cusen (1951) đã khắc phục bằng cách vẽ một số
giải kề bên nhau và đưa lại một hình tượng về không gian ba chiều.
Phương pháp biểu đồ trắc diện do Davit và Richards (1933 - 1934) đề xuất
trong khi phân loại và mô tả rừng nhiệt đới phức tạp về thành phần loài và cấu
trúc thảm thực vật theo chiều nằm ngang và chiều thẳng đứng.
Richards P.W (1952) 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 và kích thước, cùng nhiều thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành
cây [59].


6
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. Ngay từ nửa đầu thế kỷ 19, Humboldt và Grisebach đã sử dụng
dạng sinh trưởng (toàn bộ hình thái hoặc cấu trúc và trạng thái của thực vật) của
các loài cây ưu thế và kiểu môi trường sống của chúng để biểu thị cho các nhóm

định tính sang định lượng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và 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 (dẫn theo Trần Văn Con, 2001). Rollet. B (1971) đã mô tả
mối quan hệ giữa chiều cao và đường kính bằng các hàm hồi qui, phân bố đường
kính bằng các dạng phân bố xác suất. Nhiều tác giả còn sử dụng hàm Weibull để
mô hình hoá cấu trúc đường kính loài thông theo mô hình của Schumarcher và
Coil (Belly, 1973). Bên cạnh đó các dạng hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ,
Pearson, Poisson,... cũng được nhiều tác giả sử dụng để mô hình hoá cấu trúc
rừng [5].
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. Cơ sở phân loại
rừng theo xu hướng này là đặc điểm phân bố, dạng sống ưu thế, cấu trúc tầng thứ
và một số đặc điểm hình thái khác của quần xã thực vật rừng. Đại diện cho 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 [12].
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


8
thành loài cây trong lâm phần qua các giai đoạn khác nhau trong quá trình phát

Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu quả các
cách thức sử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các
kiểu rừng. Từ đó các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương
thức chặt tái sinh. Công trình của 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 (1964) tổng kết trong tác phẩm: Cơ sở sinh thái học của
kinh doanh rừng mưa [2], [63].
Nghiên cứu tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi, A.Obrevin (1938) nhận thấy
cây con của các loài cây ưu thế trong rừng mưa là rất hiếm. A.Obrevin đã khái
quát hoá các hiện tượng tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi để đúc kết nên lý luận
bức khảm tái sinh, nhưng phần lý giải các hiện tượng đó còn bị hạn chế. Vì vậy
lý luận của ông còn ít sức thuyết phục, chưa giúp ích cho thực tiễn sản xuất các
biện pháp kỹ thuật điều khiển tái sinh rừng theo những mục tiêu kinh doanh đã
đề ra [21].
Tuy nhiên, những kết quả quan sát của Davit và P.W Risa (1933), Bơt
(1946), Sun (1960), Role (1969) ở rừng nhiệt đới Nam Mỹ lại khác hẳn với
nhận định của A.Obrevin. Đó là hiện tượng tái sinh tại chỗ và liên tục của các
loài cây và tổ thành loài cây có khả năng giữ nguyên không đổi trong một thời
gian dài [21].
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), 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.
Để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1950) đã đề nghị




11
H. Lamprecht (1989) 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 lâm phần
có ảnh hưởng đến tái sinh rừng. I.D.Yurkevich (1960) đã chứng minh độ tàn che
tối ưu cho sự phát triển bình thường của đa số các loài cây gỗ là 0,6 - 0,7 [56].
Độ khép tán của quần thụ ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ và sức sống của
cây con. 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 khoáng của đất, ánh sáng, độ ẩm và tính chất không thuần nhất của
quan hệ qua lại giữa các thực vật tuỳ thuộc đặc tính sinh vật học, tuổi và điều
kiện sinh thái của quần thể thực vật (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992) [43].
Trong nghiên cứu tái sinh rừng người ta nhận thấy rằng tầng cỏ và cây
bụi qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng của
tầng đất mặt đã ảnh hưởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây gỗ.
Những quần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng do đó thảm cỏ
và cây bụi sinh trưởng kém nên ảnh hưởng của nó đến các cây gỗ tái sinh
không đáng kể. Ngược lại, những lâm phần thưa, rừng đã qua khai thác thì
thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ. Trong điều kiện này chúng là nhân
tố gây trở ngại rất lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973) (dẫn
theo Nguyễn Văn Thêm, 1992) [43].
Như vậy, các công trình nghiên cứu được đề cập ở trên đã phần nào làm
sáng tỏ việc đặc điểm tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới. Đó là cơ sở để xây dựng
các phương thức lâm sinh hợp lý.
Tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy được một số tác giả
nghiên cứu. Saldarriaga (1991) nghiên cứu tại rừng nhiệt đới ở Colombia và
Venezuela nhận xét: Sau khi bỏ hoá số lượng loài thực vật tăng dần từ ban đầu
đến rừng thành thục. Thành phần của các loài cây trưởng thành phụ thuộc vào tỷ
lệ các loài nguyên thuỷ mà nó được sống sót từ thời gian đầu của quá trình tái

Văn Trừng (1978), Trần Ngũ Phương (1970) cũng đã nghiên cứu cấu trúc sinh
thái để làm căn cứ phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam.


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. ii
MỤC LỤC ....................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT .................................................... vi
DANH MỤC CÁCBẢNG ............................................................................. vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................ viii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................... 1
1.2. Mục tiêu đề tài......................................................................................... 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài.................................................................................... 3
Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................... 4
1.1. Trên thế giới ......................................................................................... 4
1.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng............................................................. 4
1.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng .............................................................. 8
1.2. Ở Việt Nam ........................................................................................... 12
1.2.2. Nghiên cứu cấu trúc rừng ............................................................... 12
1.2.3. Nghiên cứu về tái sinh rừng ............................................................ 15
1.2.3. Một số nghiên cứu về rừng phục hồi sau nương rẫy ở Việt Nam... 19
1.3 Tổng quan về khu vực nghiên cứu ......................................................... 25
1.3.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu .......................................... 25
1.3.2. Điều kiện kinh tế, xã hội ................................................................. 29
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............... 36
2.1. Đối tượng, phạm vi, địa điểm và thời gian nghiên cứu ........................ 36

Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng gần đây thường
thiên về việc mô hình hoá các quy luật kết cấu lâm phần và việc đề xuất các biện
pháp kỹ thuật tác động vào rừng thường ít đề cập đến các yếu tố sinh thái nên
chưa thực sự đáp ứng mục tiêu kinh doanh rừng ổn định lâu dài. Muốn đề xuất


15
được các biện pháp kỹ thuật lâm sinh chính xác, đòi hỏi phải nghiên cứu cấu trúc
rừng một cách đầy đủ và phải đứng trên quan điểm tổng hợp về sinh thái học,
lâm học và sản lượng.
1.2.3. Nghiên cứu về tái sinh rừng
Rừng nhiệt đới Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới
nói chung, nhưng do phần lớn là rừng thứ sinh bị tác động của con người nên
những quy luật tái sinh đã bị xáo trộn nhiều. Đã có nhiều công trình nghiên cứu
về tái sinh rừng nhưng tổng kết thành qui luật tái sinh cho từng loại rừng thì còn
rất ít. Một số kết quả nghiên cứu về tái sinh thường được đề cập trong các công
trình nghiên cứu về thảm thực vật, trong các báo cáo khoa học và một phần công
bố trên các tạp chí.
Trong thời gian từ năm 1962 đến năm 1969, Viện Điều tra - Quy hoạch
rừng đã điều tra tái sinh tự nhiên theo các "loại hình thực vật ưu thế" rừng thứ
sinh ở Yên Bái (1965), Hà Tĩnh (1966), Quảng Bình (1969) và Lạng Sơn (1969).
Đáng chú ý là kết quả điều tra tái sinh tự nhiên ở vùng sông Hiếu (1962-1964)
bằng phương pháp đo đếm điển hình. Từ kết quả điều tra tái sinh, dựa vào mật
độ cây tái sinh, Vũ Đình Huề (1969) đã phân chia khả năng tái sinh rừng thành 5
cấp, rất tốt, tốt, trung bình, xấu và rất xấu. Nhìn chung nghiên cứu này mới chỉ
chú trọng đến số lượng mà chưa đề cập đến chất lượng cây tái sinh. Cũng từ kết
quả điều tra trên, Vũ Đình Huề (1975) đã tổng kết và rút ra nhận xét, tái sinh tự
nhiên rừng miền Bắc Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt
đới. Dưới tán rừng nguyên sinh, tổ thành loài cây tái sinh tương tự như tầng
cây gỗ; dưới tán rừng thứ sinh tồn tại nhiều loài cây gỗ mềm kém giá trị và