Nghiên cứu cấu trúc tổ thành và chỉ số đa dạng cây gỗ tại Tây Nguyên và Duyên hải Nam Trung Bộ

1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ở Việt Nam, trong những năm gần đây, tình trạng lạm dụng tài nguyên rừng vẫn thường xuyên xẩy ra và công tác quản lý chưa chặt chẽ, thêm vào đó là sức ép về dân số, lương thực, lối sống du canh du cư làm cho rừng bị tàn phá nhanh chóng, suy giảm cả về số lượng và chất lượng. Có nhiều nguyên nhân làm cho diện tích rừng nước ta bị thu hẹp, chất lượng rừng thấp, dẫn đến tác dụng phòng hộ và khả năng cung cấp gỗ và lâm sản ngoài gỗ chưa cao. Theo đó là sự gia tăng tác hại của thiên tai, như bão, lũ, hạn, úng … dẫn đến tổn thất lớn về tài sản, tính mạng con người và ngân sách nhà nước. Để khắc phục những hậu quả này, chỉ có một cách là tăng độ che phủ của rừng.

Những năm qua đã có nhiều chương trình cấp nhà nước, như chương trình trồng mới 5 triệu ha rừng, 661 và chương trình bảo vệ 9,3 triệu ha rừng hiện có. Ngoài ra, còn có nhiều dự án của Chính phủ, của các tổ chức nước ngoài, như PAM, SIDA… đã đem lại hiệu quả cao. Như vậy, từ cấp quốc gia cũng như ngành lâm nghiệp đã chú trọng tới việc trồng mới và các giải pháp phục hồi rừng tự nhiên. Theo quan điểm sinh thái học, đặc điểm cấu trúc thể hiện rõ những mối quan hệ qua lại giữa các thành phần của hệ sinh thái rừng và giữa chúng với môi trường.

Việc nghiên cứu cấu trúc rừng nhằm duy trì rừng như một hệ sinh thái ổn định, có sự hài hoà của các nhân tố cấu trúc, lợi dụng tối đa mọi tiềm năng của điều kiện lập địa và phát huy bền vững các chức năng có lợi của rừng về kinh tế, xã hội và môi trường. Vì vậy, việc xác định các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động phù hợp nhằm sử dụng hợp lý tài nguyên rừng là nhiệm vụ rất quan trọng. Để có cơ sở đề xuất những biện pháp kỹ thuật tác động hợp lý và hiệu quả, cần có những hiểu biết về lâm học, mà trong đó đặc điểm cấu trúc tổ thành được xem là một trong những cơ sở quan trọng nhất. 2 Xuất phát từ thực tiễn đó, chúng tôi thực hiện đề tài “Xác định công thức tổ thành và chỉ số đa dạng cây gỗ cho một số ô định vị nghiên cứu sinh thái thuộc vùng Tây Nguyên và Duyên Hải Nam Trung Bộ.” nhằm góp phần bổ sung cơ sở lý luận về cấu trúc rừng tự nhiên.

3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Trên thế giới cũng như Việt Nam, ngay từ những năm đầu của thế kỷ XX, các nhà khoa học đã đi sâu nghiên cứu, tìm hiểu cấu trúc rừng tự nhiên nhằm phục vụ cho sản xuất kinh doanh và đời sống của con người và đã có nhiều công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng. Những năm gần đây, nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước đã quan tâm đến vấn đề này nhằm xây dựng cơ sở khoa học phục vụ kinh doanh rừng hợp lý, có hiệu quả cả về kinh tế và môi trường sinh thái. Những nghiên cứu về lĩnh vực này đã phát triển từ thấp đến cao, từ chỗ nghiên cứu chủ yếu là mô tả, định tính sau chuyển sang định lượng đã mở ra hướng phát triển mới trong nghiên cứu lâm sinh học hiện đại. Như vậy, các quy luật cấu trúc lâm phần ngày càng được mô tả nhiều hơn bằng các mô hình toán học, làm cơ sở đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh cho từng đối tượng và hoàn cảnh cụ thể.

Tuy nhiên, so với rừng trồng thì các công trình nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên hỗn loài khác tuổi, đa dạng và phức tạp thuộc vùng nhiệt đới là chưa đủ, đặc biệt là việc xác định tổ thành và chỉ số đa dạng cây gỗ cho một số trạng thái rừng tự nhiên ở các vùng sinh thái khác còn chưa được đề cập nhiều. Ở nước ngoài Trong những nghiên cứu về rừng tự nhiên thì vấn đề cấu trúc, đặc biệt là phân chia tầng thứ được quan tâm nhiều hơn. Sở dĩ như vậy, là do các đặc trưng này bên cạnh việc phản ánh cấu trúc nội tại của lâm phần làm căn cứ đề xuất biện pháp lâm sinh, còn là cơ sở xây dựng các phương pháp điều tra và thống kê tài nguyên rừng. Cấu trúc tổ thành Cấu trúc tổ thành khác nhau sẽ dẫn đến sự khác nhau tương ứng về các đặc trưng cấu trúc khác của rừng.

Vì vậy, nghiên cứu cấu trúc tổ thành nhất là 4 cấu trúc tổ thành trong rừng tự nhiên nhiệt đới ẩm được xem như công việc đầu tiên và quan trọng trong nghiên cứu cấu trúc rừng.W (1952 [31]) đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mưa nhịệt đới về mặt hình thái. Theo tác giả, một đặc điểm nổi bật của rừng mưa nhiệt đới là tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc thân gỗ và tác giả đã phân biệt tổ thành thực vật của rừng mưa thành hai loại, đó là 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 điều kiện đặc biệt thì rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài loài cây. Rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có 3 tầng, ngoại 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. "Rừng mưa thực sự là một quần lạc hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phong phú nhất về mặt loài cây". Về đa dạng tầng cây gỗ Về đa dạng hệ thực vật, trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu, đặc biệt những công trình có giá trị vào thế kỷ XIX – XX, như Thực vật chí Ấn Độ gồm 7 tập (1872), Thực vật chí Hải Nam (1973 – 1977), Thực vật chí Vân Nam (1997),… Tất cả các công trình đều đã nêu lên mức độ phong phú và đa dạng của hệ thực vật rừng ở từng vùng nhất định. Tiêu biểu là công trình của Tolmachop ở Liên Xô (cũ) (Nguyễn Bá Thụ, 1995 [23]).

Tác giả đã đưa ra nhận định, một hệ thực vật cụ thể ở vùng nhiệt đới ẩm thường có tới 1500 – 2000 loài. Ngày nay, đa dạng sinh học đang được nhiều nhà khoa học quan tâm, đặc biệt việc bảo vệ đa dạng sinh học đã trở thành vấn đề quốc tế mà mọi quốc gia đều đặt vào vị trí quan trọng. Quan trọng về lĩnh vực này là công ước bảo tồn đa dạng sinh học được thông qua tại Hội nghị thượng đỉnh toàn cầu ở Rio De Janeiro (1992) (Nguyễn Bá Thụ, 1995). Tại đây, định nghĩa về 5 đa dạng sinh học đã được nêu một cách đầy đủ là: Đa dạng sinh học gồm 3 yếu tố đa dạng hệ sinh thái, đa dạng loài và đa dạng di truyền.

Về cấu trúc tổ thành Đây là nhân tố ảnh hưởng quyết định đến cấu trúc sinh thái và hình thái khác của rừng. Tổ thành rừng là chỉ tiêu quan trọng dùng để đánh giá mức độ đa dạng sinh học, tính ổn định, tính bền vững của hệ sinh thái rừng. Cấu trúc tổ thành đã được nhiều nhà khoa học Việt Nam đề cập trong công trình nghiên cứu của mình. Trần Ngũ Phương (1970) đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của các thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hình rừng miền Bắc Việt Nam từ 1961 đến 1965.

Nhân tố cấu trúc đầu tiên được nghiên cứu là tổ thành và thông qua đó một số quy luật phát triển của các hệ sinh thái rừng được phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất. Bảo Huy (1993 [11]) và Đào Công Khanh (1995 [13]) khi nghiên cứu tổ thành loài cây đối với rừng tự nhiên ở Đăc Lăk và Hương Sơn – Hà Tĩnh đều xác định tỷ lệ tổ thành của các nhóm loài cây mục đích, nhóm loài cây hỗ trợ và nhóm loài cây phi mục đích cụ thể, đề từ đó đề xuất biện pháp khai thác thích hợp cho từng đối tượng theo hướng điều chỉnh tổ thành hợp lý. Lê Sáu (1996 [18]) và Trần Cẩm Tú (1999 [26]) khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên ở Kon Hà Nừng – Gia Lai và Hương Sơn – Hà Tĩnh đều xác định danh mục các loài cây cụ thể theo cấp tổ thành và các tác giả đều kết luận sự phân bố của một số loài cây theo cấp tổ thành tuân theo hàm phân bố giảm. Cấp tổ thành càng cao số loài càng giảm.

Ngô Minh Mẫn (2005 [17]) khi nghiên cứu cấu trúc rừng tại Vườn Quốc gia Cát Tiên đã kết luận, phân bố của số lượng loài cây theo cấp tổ thành của trạng thái IIIA1, IIIA2 tuân theo phân bố khoảng cách. 6 Võ Văn Sung (2005 [20]) khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên ven biển tại khu bảo tồn thiên nhiên Bình Châu - Phước Bửu cũng cho thấy cấu trúc tổ thành ở trạng thái IIB và IIIA2 tuân theo phân bố khoảng cách. Đa dạng tầng cây gỗ Đã có nhiều tác giả Việt Nam quan tâm nghiên cứu về đa dạng sinh học, đặc biệt là đa dạng hệ thực vật, đầu tiên phải kể đến công trình nghiên cứu “Thảm thực vật rừng Việt Nam” của Thái Văn Trừng (1963, 1978 [24]). Tác giả đã tổng kết và công bố công trình nghiên cứu của mình với 7004 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 1850 chi và 189 họ ở Việt Nam.

Ông đã nhấn mạnh sự ưu thế của ngành thực vật hạt kín (Angiospermae) trong hệ thực vật Việt Nam với 6336 loài chiếm 90,9%, 1727 chi chiếm 93,5% và 239 họ chiếm 82,7% trong tổng số taxon mỗi bậc. Tiếp theo là công trình “Bước đầu nghiên cứu rừng Miền Bắc” của Trần Ngũ Phương (1970). Tác giả chia rừng miền Bắc Việt Nam thành 3 đai với 8 kiểu. Đến năm 1985, Phạm Hoàng Hộ đã xuất bản “Danh lục thực vật Phú Quốc” và công bố 793 loài thực vật có mạch trên diện tích 592km 2.

Đặc biệt có 3 quyển “cây cỏ Việt Nam” (1991 – 1993) của tác giả đã mô tả 10.500 loài thực vật có mạch, đó là công trình đầy đủ có hình vẽ kèm theo về toàn bộ hệ thực vật rừng Việt Nam (1985 [10]). Xác định các nhân tố đa dạng sinh học nói chung và đa dạng cây gỗ nói riêng có ý nghĩa quan trọng đối với việc bảo vệ và sử dụng tính đa dạng một cách lâu bền.