B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỘC s ư PHẠM HÀ NỘI 2
__________ * * * __________
TRẦN ĐỨC BÌNH
NG H IÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TÁI SINH DƯ Ớ I TÁN RỪNG
TH Ứ SINH PHỤC HỒI T ự NHIÊN TẠI XÃ PH IÊNG BAN,
H UYỆN BẮC Y ÊN , TỈNH SƠN LA
Chuyên ngành: Sinh thái học
Mã so: 60 42 0120
LUẬN VĂN THẠC s ĩ SINH HỌC
Người hướng dẫn khoa học: TS. Lê Đồng Tấn
Hà Nội, 2015
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn TS. Lê Đồng Tấn, ngưòi trực tiếp hướng dẫn
em hoàn thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Thực vật học,
khoa sinh học, trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2, đã đóng góp nhiều ý kiến
chuyên môn quan trọng cho luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn các anh chị phòng Thực vật, Viện Sinh thái và
Tài nguyên sinh vật cùng các chuyên gia đã giúp đỡ và tạo điều kiện để em hoàn
thành tốt luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn tói các anh chị và các bạn lớp cao học khoá 17
3. Nhiệm vụ nghiên c ứ u ........................................................................................2
4. Ý nghĩa khoa học và thục tiễn......................................................................... 3
5. Đóng góp mới của luận v ă n .............................................................................3
Chương 1. TỔNG QUAN VẮN ĐỀ CẦN NGHIÊN c ứ u ......................... 4
1.1. Khái niệm về tái sinh rừng..................................................................4
1.2. Những nghiên cứu trên thế giới..........................................................5
1.2.1. Nghiên cứu về cẩu trúc rừng............................................................... 5
1.2.1.1. Cơ sở sinh thái của cẩu trúc rừng ............................................................ 5
1.2.1.2. Mô tả hình thái cẩu trúc rừng ...................................................................6
1.2.1.3. Nghiên cứu định lượng cẩu trúc rừng...................................................... 7
1.2.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng ................................................................ 8
1.3. Những nghiên cứu ở Việt Nam ...........................................................9
1.3.1. Nghiên cứu về cẩu trúc rừng............................................................... 9
1.3.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng .............................................................. 10
1.3.3. Nghiên cứu về điều tra, đảnh giả tải sinh tự nhiên........................ 12
Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u ............... 15
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.....................................................15
2.2. Thòi gian nghiên cứu.........................................................................15
2.3. Nội dung nghiên cứu..........................................................................15
2.4. Phương pháp nghiên cứu...................................................................15
2.4.1. Nghiên cứu tài liệu .............................................................................15
2.4.2. Điều tra ngoài thực địa ...................................................................... 16
2.4.3. Phương pháp điều tra trong nhân dân .............................................19
2.4.4. Phương pháp xử lý sổ liệu..................................................................19
Chương 3. ĐIỀU KIỆN T ự NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU vực
NGHIÊN CỨU...............................................................................................23
3.1. Điều kiên
4.6. Đề xuất giải pháp ỉâm sinh nhằm phục hồi rừng..........................57
4.6.1. Giải pháp về chính sách .....................................................................57
4.6.2. Giải pháp về kỹ thuật......................................................................... 58
4.6.3. Giải pháp về tổ chức ........................................................................... 59
4.6.4. Giải pháp về tuyên truyền, giáo dục ................................................ 59
4.6.5. Giải pháp về xã hội ..............................................................................60
KẾT LUÂN
VÀ KIẾN NGHI.......................................................................62
•
•
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................64
PHỤ LỤC
CÁC T Ừ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU TRONG LUẬN VĂN
1. D o:
Đường kính gốc.
2. D L3:
Đường kính cách gốc 1.3 m hay đường kính ngang ngực.
3. H V N :
Chiều cao vút ngọn (m)
4. H D C :
Bảng 4.8 : Tỷ lệ chất lượng cây tái sinh.................................................................. 42
Bảng 4.9 : Sự phân bố cây theo cấp chiều cao........................................................44
Bảng 4.10 : số lượng và chất lượng cây tái sinh theo vị trí địa hình.................... 47
Bảng 4.11: Số lượng và chất lượng cây tái sinh theo độ dốc............................... 49
Bảng 4.12 : số lượng và chất lượng cây tái sinh theo hướng phơi....................... 52
Bảng 4.13 : số lượng và chất lượng cây tái sinh theo mức độ thoái hoá đất.......53
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ẢNH
Hình 2.1 : Sơ đồ ô tiêu chuẩn và ô dạng bản.......................................................... 17
Đồ thị 4.1: Phân bố số cây theo cấp chiều cao...................................................... 45
Ảnh 2.1 : Thu thập số liệu và điều tra trong nhân dân...........................................19
Ảnh 3.1: Bản đồ khu vực xã Phiêng Ban, huyện Bắc Yên...................................23
Ảnh 4.1 : Một số kiểu thảm thực vật rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên.................37
Ảnh 4.2: TS. Lê Đồng Tấn và học viên gặp mặt cán bộ UBND xã Phiêng
Ban............................................................................................................. 58
Ảnh 4.3 : Đốt nương làm rẫy của ngưòi dân vùng nghiên cứu..............................61
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Rừng là một bộ phận không thể thay thế được của môi trường sinh thái,
nó giữ vai trò cực kỳ quan trọng đối với đời sống con người. Ngoài việc cung
cấp gỗ, củi và các lâm sản khác cho con người, rừng còn có vai trò to lớn
trong việc phòng hộ, duy trì môi trường sống cho con người như điều hòa khí
hậu, điều tiết nguồn nước, hạn chế xói mòn, rửa trôi và hạn chế bão lụt, hấp
thụ cacbon, duy trì và bảo tồn đa dạng sinh h ọ c ...
huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La đã và đang xuất hiện một lớp cây tái sinh tự
nhiên với những nguồn gốc khác nhau cũng đa dạng về thành phần loài cây,
phong phú về chất lượng, đặc biệt trong số những cây tái sinh tự nhiên rất
nhiều cây có triển vọng có thể tạo nên những tầng cây gỗ khác nhau. Vì vậy
tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm tái sinh dưới tán
rừng thứ sình phục hồi tự nhiên tại xã Phiêng Ban, huyện Bắc Yên, tỉnh
Sơn La”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Đánh giá năng lực tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng thứ sinh
phục hồi tự nhiên tại xã Phiêng Ban, huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La.
- Đề xuất giải pháp lâm sinh từ đó làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất
giải pháp khoanh nuôi phục hồi rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được các mục tiêu nghiên cứu đề ra, luận văn tập trung vào các
nhiệm vụ nghiên cứu sau:
- Hiện trạng rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên.
- Thực trạng tái sinh của rừng thứ sinh.
- Đánh giá hiệu quả kinh tế của tái sinh dưói tán rừng thứ sinh.
- Đề xuất giải pháp khoanh nuôi phục hồi rừng.
3
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
4.1. Ỷ nghĩa khoa học
Đánh giá năng lực tái sinh tự nhiên dưói tán rừng thứ sinh làm cơ sở
khoa học cho việc chuyển đổi rừng hồng thuần loài thành rừng hỗn loài đa tầng
nhằm tăng cường tính đa dạng thực vật và nâng cao tính bền vững của hệ sinh
_
_
_
__
_
_
_
_Ä J_ ĩ
/ • _
•
■_
_
1_
cứu
__3____ _
_
_
1 .1. Khái niệm vê 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 khác đang được sử dụng rộng rãi hiện nay. Jordan, Peter và
Allan (1998) sử dụng thuật ngữ “Restoration” để diễn tả sự hoàn trả, sự lặp lại
của toàn bộ quần xã sinh vật giống như nó đã xuất hiện trong tự nhiên.
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 được thiết bằng việc trồng cây giống đã được chuẩn bị
trong vườn ươm. Vì đặc trưng đó nên tái sinh một quá trình sinh học mang
tính đặc thù của các hệ sinh thái rừng.
1.2. Những nghiên cứu trên thế giói
1.2.1. Nghiên cứu về cẩu 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 và đạt tới sự ổn định tương đối trong một giai đoạn
phát triển nhất định của tự nhiên, c ấ u trúc rừng vừa là kết quả vừa là sự thể
hiện quan hệ đấu tranh và thích ứng lẫn nhau giữa các sinh vật rừng với môi
trường sinh thái và giữa các sinh vật rừng vói nhau.
1.2.1.1. Cơ sở sinh thái của cẩu trúc rừng
Quy luật 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
6
quả sản xuất cao. Trong nghiên cứu cấu trúc rừng người ta chia thành 3 dạng
cấu trúc đó là cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian.
Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được
Richards
p.w (1965)
[18], Odum (1971) [16]... tiến hành. Các nghiên cứu
Kraft (1884), lần đầu tiên đưa ra hệ thống phân cấp cây rừng, ông chia
cây rừng trong một lâm phần thành 5 cấp dựa vào khả năng sinh trưởng, kích
thước và chất lượng của cây rừng. Phân cấp của Kraft phản ánh được tình
hình phân hoá của cây rừng, tiêu chuẩn phân cấp rõ ràng, đơn giản và dễ áp
dụng nhưng chỉ phù họp vói rừng thuần loài đều tuổi (dẫn theo Phạm Ngọc
Thường (2003) [26].
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 đói.
1.2.1.3. Nghiên cứu định lượng cẩu trúc rừng
Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã có từ rất lâu và được chuyển dần từ
mô tả định tính sang định lượng vói 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. v ấ n đề không
gian và thời gian được nhiều tác giả tập trung nghiên cứu nhiều nhất điển hình
như: Rollet B (1971), Loeth et al (1967)... (dẫn theo Trần Văn Con, 2001) [6],
Nhiều tác giả còn sử dụng hàm Weibull, Meyer, H yperboi... để mô hình hoá
cấu trúc đường kính loài, cấu trúc rừng.
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 tổ thành loài cây trong lâm phần qua các giai đoạn khác nhau trong
quá trình sinh trưởng và phát triển của rừng.
8
Tóm lại, trên thế giói các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng
tự nhiên có dạng phân bố cụm, một số ít có phân bo Poisson (dẫn theo
Nguyễn Duy Chuyên (1996) [5],
Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái nhu nhân tố ánh sáng,
độ ẩm của đất, cây bụi, thảm tuoi là những nhân tố ảnh huởng trực tiếp đến
quá trình tái sinh rừng, cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu đề cập
9
đến vấn đề này. Baur G.N (1962) [4] cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh
hưởng đến sự phát triển của cây con, còn đối vói sự nảy mầm và phát triển
của cây mầm ảnh hưởng này thường không rõ ràng và thảm cỏ, cây bụi có ảnh
hưởng tới sinh trưởng của cây tái sinh, ở những quần thụ kín tán thảm cỏ, cây
bụi kém phát triển nhưng chúng vẫn có ảnh hưởng đến cây tái sinh.
Trong nghiên cứu tái sinh rừng người ta nhận thấy rằng tầng cây 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 triển mạnh mẽ, trong điều kiện này chúng là nhân tố gây trở ngại rất
lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973) (Nguyễn Văn Thêm,
2002) [22].
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 họp lý, phù họp tác động vào đó nhằm
thúc đẩy quá trình tái sinh theo hướng có lọi.
Tóm lại, hầu hết các công trình nghiên cứu 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 đề cập đến yếu tố sinh thái nên chưa thực
sự áp dụng vào kinh doanh rừng đáp ứng mục tiêu ốn định lâu dài.
1.3.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng
Theo Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) [29] đã nhận định: Sự phát
sinh các loại hình quần thể có thành phần loài cây khác nhau trong thiên nhiên
nhiệt đới có thể có những dạng quần họp thực vật ở những môi trường khắc
11
nghiệt, còn đại bộ phận là những ưu họp thực vật có một ưu thế tương đối của
cá thể các loài cây trong tầng ưu thế sinh thái của quần thể và có lẽ phổ biến
hơn là những phức họp mà độ ưu thế chưa phân hoá rõ rệt. Trong những khu
vực tự nhiên nhiệt đới gió mùa như ở Việt Nam, một quần thể sinh ra, lớn lên,
thành thục, già cỗi và sẽ tàn lụi hoặc từng cá thể, từng bộ phận hoặc toàn bộ
quần thể có thể chưa thành thục, già cỗi có thể bị gió bão, lũ lụt hoặc các thiên
tai khác huỷ diệt. Ông cũng khẳng định: Một thực tế mà bất kỳ một tác giả
nào khi đã nghiên cứu thảm thực vật rừng nhiệt đới cũng đều nhất trí là tình
hình tái sinh rất thưa và yếu dưới tán rừng của những loài cây đang chiếm ưu
thế ở tầng trên.
Trong quá trình tái sinh tự nhiên của các xã họp tự nhiên nguyên sinh
hay thứ sinh đều có hai cách tái sinh đó là: tái sinh liên tục dưới tán kín rậm
của những loài chịu bóng và tái sinh theo vệt để hàn gắn những lỗ trống trong
tán rừng do cây già đổ, chết. Qua đó ta thấy được một số nhân tố sinh thái
trong nhóm khí hậu đã khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên của
các quần xã thực vật trong thảm thực vật rừng đó là ánh sáng. Do đó, khi nắm
vững tính di truyền của các loài thực vật trong quần xã thực vật thì chúng ta
quy hoạch rừng) đã điều tra tái sinh tự nhiên trên một số vùng thuộc tỉnh
Quảng Bình, Hà Tĩnh, Nghệ An, Yên Bái và Quảng Ninh với sự tư vấn của
chuyên gia Hà Cự Trung - Trung Quốc. Phương pháp tiến hành là điều tra khu
tiêu chuẩn điển hình của các trạng thái rừng, trên cơ sở sử dụng ô điều tra
2.000m2 diện tích đo đếm tái sinh 100 - 125 m2 kết họp với điều tra theo
tuyến. Dựa vào các tài liệu đã thu thập ngoài rừng, các tác giả tiến hành phân
tích, tính toán những chỉ tiêu cây đứng và cây tái sinh, phân chia các loại hình
thực vật rừng và dựa trên cơ sở đó nhận xét thực trạng rừng, đánh giá tình
hình tái sinh tự nhiên và đề xuất biện pháp kinh doanh [28],
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
13
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 phuơng 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 luợng mà chua đề cập đến chất
luợng 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. Duới tán rừng nguyên sinh, tổ thành loài
cây tái sinh tuơng tự nhu tầng cây gỗ; duới tán rừng thứ sinh tồn tại nhiều loài
cây gỗ mềm kém giá trị và hiện tuợng tái sinh theo đám đuợc thể hiện rõ nét
tạo nên sự phân bố số cây không đồng đều trên mặt đất rừng. Với những kết
quả đó, tác giả đã xây dựng biểu đánh giá tái sinh áp dụng cho các đối tuợng
rừng lá rộng, miền Bắc nuớc ta.
Lê Đồng Tấn (1999), nghiên cứu quá trình phục hồi tự nhiên một số
trạng thái rừng tự nhiên (số lượng, mật độ cây tái sinh, đặc điểm lớp cây tái
sinh và vai trò của ánh sang đối với quá trình tái sinh tự nhiên) mà chưa hề đề
cập đến tái sinh ở các trạng thái thực bì khác nhau như: thảm cỏ, thảm cây bụi,
rừng thứ sinh nhân tác (rừng sau nương rẫy, sau khai thác cạn kiệt). Đây là
vấn đề cần được tiếp tục nghiên cứu.
Những kết quả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng
trên thế giới cho chúng ta những hiểu biết các phương pháp nghiên cứu, quy
luật tái sinh tự nhiên ở một số vùng. Đặc biệt là sự vận dụng các hiểu biết về
quy luật tái sinh tự nhiên để xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm
quản lý tài nguyên rừng bền vững. Tuy nhiên, thảm thực vật rừng nhiệt đới rất
đa dạng và phức tạp, đời sống của nó gắn liền với điều kiện tự nhiên từng
vùng địa lý.Vì vậy, việc tiếp tục nghiên cứu quy luật tái sinh tự nhiên của các
hệ sinh thái rừng ở các vùng địa lý khác nhau là cần thiết.
15
Chương 2
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
cứu
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Trạng thái rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên tại
xã Phiêng Ban, huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La.
- Phạm vi nghiên cứu: xã Phiêng Ban, huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La.
2.2. Thòi gian nghiên cứu
Từ tháng 5/2014 đến tháng 8/2015