ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
---------------------------------

LƯƠNG THỊ THANH HUYỀN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH
TỰ NHIÊN TRONG MỘT SỐ TRẠNG THÁI THẢM
THỰC VẬT THỨ SINH TẠI VÙNG ĐẦU NGUỒN
HỒ THÁC BÀ, TỈNH YÊN BÁI

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

THÁI NGUYÊN – 2009
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

---------------------------------

LƯƠNG THỊ THANH HUYỀN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH
TỰ NHIÊNTRONG MỘT SỐ TRẠNG THÁI THẢM
THỰC VẬT THỨ SINHTẠI VÙNG ĐẦU NGUỒN
HỒ THÁC BÀ, TỈNH YÊN BÁI
Chuyên nghành: Sinh thái học

Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên,
Ban chủ nhiệm Khoa Sinh – KTNN và các thầy cô giáo trong khoa đã tạo mọi điều kiện
giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Sở Giáo dục và Đào tạo Yên Bái; Trường THPT
Thác Bà – Yên Bái đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi yên tâm học tập và công tác.
Thái Nguyên, ngày 01 tháng 10 năm 2009
TÁC GIẢ

Lƣơng Thị Thanh Huyền

ii


MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình
MỞ ĐẦU…………………………………………………………………

1

1. Lý do chọn đề tài……………………………………………………..

1

2. Mục tiêu nghiên cứu………………………………………………….


1.2.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam………………………………….

12

1.2.2.1. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng...............................................

12

1.2.2.2. Những nghiên cứu về tái sinh.........................................................

15

1.2.2.3. Những nghiên cứu về thảm thực vật rừng ở Yên Bái....................

18

Chương 2 - NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU………

20

2.1. Nội dung nghiên cứu ........................................................................

20

2.1.1. Đặc điểm hệ thực vật và thảm thực vật vùng đầu nguồn hồ Thác Bà.......

20

2.1.2. Đặc điểm cấu trúc tổ thành và mật độ cây gỗ của hai trạng thái TTV…..

20

2.2.2. Phương pháp thu thập số liệu………………………………………

21

2.2.3. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu……………………………

24

Chương 3 - ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC
NGHIÊN CỨU..........................................................................................

31

3.1. Điều kiện tự nhiên

31

3.1.1. Vị trí địa lý........................................................................................

31

3.1.2. Địa hình……………………………………………………………

31

3.1.3. Khí hậu - Thuỷ văn ………………………………………………..

32

40
41

* Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau nương rẫy………………..

45

* Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau khai thác kiệt……………..

47

4.2. Đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái và mật độ cây gỗ của hai trạng
thái TTV………………………………………………………….

51

4.2.1. Chỉ số IVI và công thức tổ thành sinh thái trong quần hợp cây gỗ…….

52

4.2.2. Đánh giá sự biến động thành phần loài giữa các nhóm cây……….

60

iv


4.2.3. Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học ở hai TTV……………………..

62


74

4.5. Đặc điểm tái sinh tự nhiên trong hai trạng thái TTV……………

76

4.5.1. Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học tầng cây tái sinh………………

77

4.5.2. Đặc điểm cấu trúc tổ thành, mật độ cây tái sinh………………….

78

4.5.3. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ………………………….

80

4.5.4. Phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang………………….

81

4.5.5. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh…………………………….

82

Chương 5 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ …………………………….

85


ODB

Ô dạng bản

N/ha

Mật độ cây/ha

N%

Tỷ lệ mật độ

G/ha

Tiết diện ngang/ha

G%

% tiết diện ngang

IVI

Chỉ số tổ thành sinh thái tầng cây gỗ

SI

Chỉ số tương đồng về thành phần loài cây

Shannon


Trang

3.1

Ký hiệu độ nhiều (độ dầy rậm) thảm tươi

28

4.1

Số lượng và sự phân bố các taxon thực vật tại KVNC

40

4.2

Tổng số loài và loài ưu thế sinh thái ở hai TTV

52

4.3

Kết quả các loài cây gỗ có chỉ số IVI > 5% ở hai TTV

53

4.4

Tổ thành, mật độ tầng cây cao TTV sau NR


61

4.10

Chỉ số tương đồng về thành phần loài của TTV sau KTK

61

4.11

Kết quả chỉ số đa dạng sinh học ở hai TTV

63

4.12

Dạng sống của thực vật tại khu vựu hồ Thác Bà

64

4.13

Phân bố số loài theo cấp đường kính ở hai TTV

69

4.14

Phân bố số cây theo cấp đường kính ở hai TTV


80

4.20

Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh ở hai TTV

82

4.21

Phân bố cây theo mặt phẳng nằm ngang ở hai TTV

83

vii


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình

Nội dung

Trang

3.1

Sơ đồ ô tiêu chuẩn cấp I với các ô cấp II và cấp III

4.1

4.6

Phân bố số loài theo nhóm tần số ở TTV sau NR

66

4.7

Phân bố số loài theo nhóm tần số ở TTV sau KTK

67

4.8

Đồ thị phân bố số loài theo cấp đường kính ở hai TTV

69

4.9

Đồ thị phân bố số cây theo cấp đường kính của hai TTV

71

4.10

Đồ thị phân bố số cây theo cấp chiều cao ở hai TTV

73


phục hồi rừng đã trở nên khả quan hơn. Năm 2003 tổng diện tích rừng nước đã là 12
triệu ha, tương đương với và độ che phủ là 36,1%, trong đó rừng tự nhiên có 10
triệu ha và rừng trồng có 2 triệu ha.
Để đạt được kết quả như trên, Chính phủ đã giao quyền sử dụng đất rừng cho
các tổ chức, các cá nhân và hộ gia đình trồng, chăm sóc và quản lý bảo vệ. Những
chính sách này đã góp phần tích cực trong việc làm tăng diện tích rừng, giảm diện
tích đất trống đồi trọc và rừng đã dần phục hồi trở lại. Có được kết quả đó là do
những cơ chế chính sách trên của Chính phủ đã bước đầu tạo được sự chuyển biến
theo hướng xã hội hoá nghề rừng, làm cho rừng có chủ và người dân đã chủ động
tham gia quản lý bảo vệ phát triển rừng.
Việc nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học cho công tác quản lý, bảo vệ, phục
hồi và sử dụng hợp lý rừng tự nhiên là rất cần thiết trong đó nghiên cứu cấu trúc và
tái sinh tự nhiên thảm thực vật rừng là một khâu cơ bản không thể thiếu.

1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




Hồ Thác Bà là hồ nước nhân tạo do ngăn dòng sông Chảy năm 1970 để làm
Nhà máy thuỷ điện Thác Bà, nhà máy thuỷ điện đầu tiên ở nước ta. Hồ nằm ở địa
giới hai huyện Yên Bình và Lục Yên của tỉnh Yên Bái, có diện tích mặt nước
khoảng 23.400 ha, có 1.331 đồi đảo lớn nhỏ với thảm thực vật và cảnh quan đa
dạng. Nhưng do tình trạng khai thác và sử dụng bừa bãi rừng phòng hộ đầu nguồn
nên thảm thực vật ở khu vực này đã bị suy thoái nghiêm trọng. Từ đó gây ra hậu
quả làm đất bị xói mòn rửa trôi, gây bồi lắng lòng hồ, hạn chế khả năng chứa
nước... Mặt khác, rừng sau khai thác hầu như bị đảo lộn toàn bộ về cấu trúc, quá
trình tái sinh diễn thế theo chiều hướng thoái bộ so với ở tình trạng nguyên sinh
hoặc trước khi khai thác, nhất là ở các lâm phần không được quản lý tốt.

sau khai thác kiệt tại xã Xuân Long, huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái. Các thảm cây
bụi, cây trồng nông nghiệp, công nghiệp, trang trại, vườn cây ăn quả và rừng trồng
đều không thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài.
3.3. Giới hạn về nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu về một số đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái (tần số xuất hiện,
độ phong phú, độ ưu thế của các loài cây gỗ) để đánh giá vai trò sinh thái của từng
loài cây gỗ trong quần xã cây gỗ rừng; quy luật phân bố số loài, số cây theo cấp
đường kính và cấp chiều cao; xác định tính đa dạng của quần hợp cây gỗ và đặc
điểm tái sinh tự nhiên trong hai trạng thái thảm thực vật rừng.

3
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CÓ LIÊN QUAN
1.1.1. Thảm thực vật
Thảm thực vật (Vegetation) là toàn bộ lớp phủ thảm thực vật ở một vùng cụ
thể hay toàn bộ lớp phủ thảm thực vật trên toàn bộ bề mặt trái đất. Như vậy 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 ngữ kèm theo như: thảm thực vật cây bụi, thảm thực vật
trên đất cát ven biển, thảm thực vật rừng ngập mặn, thảm thực vật tỉnh Thái
Nguyên,... [24]
1.1.2. Tái sinh rừng
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

thế một thế hệ cây này bằng thế hệ cây khác. Ngược lại, nếu thành phần loài cây tái
sinh khác với thành phần cây đứng thì quá trình diễn thế xảy ra.
Như vậy, tái sinh rừng là một khái niệm chỉ khả năng và quá trình thiết lập
lớp cây con dưới tán rừng. Đặc điểm cơ bản của quá trình này là lớp cây conđều có
nguồn gốc từ hạt và chồi có sẵn, kể cả trong trường hợp tái sinh nhân tạo thì cây con
cũng phải mọc từ nguồn hạt do con người gieo trước đó. Nó được phân biệt với các
khái niệm khác (như trồng rừng) là sự thiết lập lớp cây con bằng việc trồng cây
giống đã được chuẩn bị trong vườn ươm.Vì đặc trưng đó nên tái sinh là một quá
trình sinh học mang tính đặc thù của các hệ sinh thái rừng.
1.1.3. Phục hồi rừng
Phục hồi rừng được hiểu là quá trình tái tạo lại rừng trên những diện tích đã
bị mất rừng. Theo quan điểm sinh thái học thì phục hồi rừng là một quá trình tái
tạo lại một hệ sinh thái mà trong đó cây gỗ là yếu tố cấu thành chủ yếu. Đó là một
quá trình sinh địa phức tạp gồm nhiều giai đoạn và kết thúc bằng sự xuất hiện một
thảm thực vật cây gỗ bắt đầu khép tán (Trần Đình Lý; 1995), [22]
Để tái tạo lại rừng người ta có thể sử dụng các giải pháp khác nhau tuỳ theo
mức độ tác động của con người là: phục hồi nhân tạo (trồng rừng) phục hồi tự nhiên
và phục hồi tự nhiên có tác động của con người (xúc tiến tái sinh).

5
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




1.2. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.2.1. Trên thế giới
Đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng tự nhiên đã được nhiều nhà khoa học trên
thế giới tiến hành nghiên cứu nhằm xây dựng cơ sở khoa học và lí luận phục vụ cho
công tác kinh doanh rừng.

cứu cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên.
Từ đó tác giả đưa ra các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh cải thiện rừng. [47]
P. Odum (1971) [48] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật
ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley (1935). Khái niệm sinh thái được làm
sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học.
Công trình nghiên cứu của R. Catinot (1965) [4], J. Plaudy (1987) [29] đã biểu
diễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các cấu trúc sinh
thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến.
* Mô tả về 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 thẳng đứng. Phương pháp vẽ biểu đồ
mặt cắt đứng của rừng do P.W. Richards (1952) [49] đề xướng và sử dụng lần đầu
tiên ở Guam đến nay vẫn là phương pháp có hiệu quả để nghiên cứu cấu trúc tầng
thứ của rừng. Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là chỉ minh họa được
cách sắp xếp theo chiều thẳng đứng của các loài cây gỗ trong diện tích có hạn.
Cusen (1953) đã khắc phục bằng cách vẽ một số giải kề bên nhau và đưa lại một
hình tượng về không gian ba chiều.
P. W. Richards (1959, 1968, 1970) [50] đã phân biệt tổ thành rừng mưa nhiệt
đới làm hai loại là rừng mưa hỗn hợp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn
giản. Cũng theo tác giả thì rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có 3 tầng, trừ
tầng cây bụi và tầng cây cỏ). Trong rừng mưa nhiệt đới, ngoài cây gỗ lớn, cây bụi
và các loài thân thảo còn có nhiều loại dây leo cùng nhiều loài thực vật phụ sinh
trên thân hoặc cành cây.
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 suất thảm
thực vật. Ngay từ đầu thế kỷ 19, Humboldt và Grinsebach đã sử dụng dạng sinh
trưởng của các loài cây ưu thế và kiểu môi trường sống của chúng để biểu thị cho
các nhóm thực vật. Phương pháp của Humboldt và Grinsebach được các nhà sinh
thái học Đan Mạch (Warming, 1094; Raunkiaer, 1934) tiếp tục phát triển.


trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy. Vai trò lịch sử của lớp
cây tái sinh là thay thế thế hệ cây già cỗi. Vì vậy, tái sinh rừng được hiểu theo nghĩa
hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng chủ yếu là tầng cây gỗ [19],
[20], [49].

8
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




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 con và tầng cây gỗ đã được
nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930 ; Richards, 1952 ; Baur G.N, 1964 ;
Rollet, 1969). Do tính phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài cây
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 tự nhiên vô cùng phức tạp và còn ít được
quan tâm nghiên cứu. Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng
mưa chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng ít nhiều
đã bị biến đổi. J.Van Steenis (1956) [51] 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 qủa các cách
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 Walton, A. B. Bernard, R. C - Wyatt Smith (1950) [76] với phương
thức rừng đồng tuổi ở Mã Lai ; Taylor (1954), Jones (1960) với phương thức chặt
dần tái sinh dưới tán rừng ở Nijêria và Gana. Nội dung hiệu quả của từng phương

cây ưa sáng, nhóm cây bán chịu bóng và nhóm cây chịu bóng.
Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái như nhân tố ánh sáng (thông
qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm tươi là
những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tái sinh rừng, cho đến nay đã có
nhiều công trình nghiên cứu, đề cập đến vấn đề này. Tác giả G. N. Baur (1976) [2]
cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển của cây con còn đối với sự
nảy mầm và phát triển của cây mầm ảnh hưởng này thường không rõ ràng và thảm
cỏ, cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây tái sinh. Ở những quần thụ kín
tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhưng chúng vẫn có 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 chú ý 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.
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

10
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên