Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên ở một số ô định vị nghiên cứu sinh th

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NINH VĂN TỨ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN Ở MỘT SỐ Ô ĐỊNH VỊ NGHIÊN CỨU SINH THÁI TẠI KHU VỰC NAM TRUNG BỘ LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Đồng Nai, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NINH VĂN TỨ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN Ở MỘT SỐ Ô ĐỊNH VỊ NGHIÊN CỨU SINH THÁI TẠI KHU VỰC NAM TRUNG BỘ CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ SỐ: 60.01 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS. VŨ TIẾN HINH Đồng Nai, 2013 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm qua, do nhiều nguyên nhân khác nhau, rừng tự nhiên nước ta ngày càng bị thu hẹp về diện tích, giảm về chất lượng, đặc biệt trong giai đoạn từ năm 1980 – 1997, trung bình mỗi năm mất đi khoảng 80. Từ năm 1990 trở lại đây, diện tích và độ che phủ của rừng đã được tăng lên liên tục thông qua các dự án, chương trình như: trồng mới 5 triệu ha rừng, 661 và chương trình bảo vệ 9,3 triệu ha rừng hiện có; nhiều dự án của Chính phủ, của các tổ chức nước ngoài, như PAM, SIDA…. Như vậy, từ cấp quốc gia cũng như ngành lâm nghiệp đã chú trọng tới việc trồng mới và các biện pháp phục hồi rừng tự nhiên.

Vùng sinh thái Nam Trung Bộ, rừng bị suy giảm nhanh chóng cả về số lượng và chất lượng do nhiều nguyên nhân khác nhau đã gây ảnh hưởng nghiêm trọng về phát triển kinh tế, phòng hộ, sinh thái môi trường và an ninh quốc phòng. Do đó, cần có sự tác động của con người một cách tích cực chủ động và hiệu quả nhằm nâng cao độ che phủ và chất lượng rừng. Vì vậy, việc xác định các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp nhằm sử dụng hợp lý tài nguyên rừng trong vùng là nhiệm vụ rất quan trọng. Thực tiễn đã chứng minh rằng các biện pháp phục hồi rừng, quản lý rừng bền vững chỉ có thể giải quyết thỏa đáng khi có sự hiểu biết đầy đủ về bản chất quy luật cấu trúc của hệ sinh thái rừng.

Do đó, nghiên cứu cấu trúc rừng được xem là cơ sở quan trọng nhất giúp các nhà lâm nghiệp có thể chủ động trong việc xác lập các kế hoạch và các biện pháp kỹ thuật tác động chính xác vào rừng, góp phần quản lý và kinh doanh rừng bền vững. Xuất phát từ thực tiễn trên, luận văn: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên ở một số ô định vị nghiên cứu sinh thái tại vùng Nam Trung Bộ” được thực hiện nhằm góp phần bổ sung những hiểu biết về đặc điểm quy luật cấu trúc rừng tự nhiên vùng Nam Trung Bộ; làm cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh góp phần quản lý tài nguyên rừng bền vững. 2 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Theo Husch, B. (1992) cấu trúc là sự phân bố kích thước của loài và cá thể trên diện tích rừng.

Cấu trúc lâm phần là kết quả của đặc tính sinh trưởng loài cây, điều kiện môi trường và biện pháp tác động. Cấu trúc rừng vừa là kết quả, vừa là sự thể hiện quan hệ đấu tranh là thích ứng lẫn nhau giữa các sinh vật rừng với môi trường sinh thái và giữa các sinh vật rừng với nhau [15]. Việc hiểu biết về cấu trúc rừng sẽ đem lại nhiều ý nghĩa khác nhau. Trước hết, đó là thông tin cơ bản để so sánh và phân loại các quần xã thực vật với nhau.

Thứ hai, cấu trúc quần xã thực vật là kết quả phản ánh mối quan hệ qua lại phức tạp giữa các loài cây với nhau, giữa thực vật và các vật sống khác, cũng như giữa thực vật và môi trường. Thông qua nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật, nhà lâm nghiệp có thể hiểu được tính chất phức tạp của hệ thực vật, các yếu tố và các quan hệ giữa các thành phần quần xã thực vật. Ngoài ra, việc nghiên cứu cấu trúc rừng còn cho phép nhận được nhiều chỉ dẫn tốt về sinh thái của quần xã thực vật. Trong 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, đáp ứng yêu cầu kinh tế và môi trường sinh thái.

Theo quy luật tự nhiên, để tồn tại, cây rừng cần một diện tích dinh dưỡng nhất định, số lượng cây quá nhiều làm gia tăng sự cạnh tranh, một bộ phận cây có thể bị đào thải và tự tồn tại, sinh trưởng, phát triển và già cỗi, hiện tượng đó chính là biểu hiện quy luật tự cân bằng cấu trúc sinh học của nó. Nhưng trong thực tế, rừng bị chặt phá làm cho tài nguyên rừng có xu hướng giảm nghiêm trọng, nguy cơ mất rừng đã và đang diễn ra hết sức khống liệt. Chính vì vậy, các nhà lâm nghiệp tập trung nghiên cứu những đặc điểm cấu trúc lâm phần nhằm đề xuất phương án quản lý rừng theo hướng bền vững. Tình hình nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên trên thế giới Thuật ngữ cấu trúc đã được các nhà lâm nghiệp trên thế giới sử dụng và xác định bằng nhiều phương pháp khác nhau phục vụ cho mục tiêu nghiên cứu nhất định nào đó.

Assmann (1968) định nghĩa: “Một lâm phần hay rừng cây là tổng thể các cây rừng cùng sinh trưởng, là tổng thể các cây cùng sinh trưởng và phát triển trên một diện tích tạo thành một điều kiện hoàn cảnh nhất định và có một cấu trúc bên ngoài cũng như bên trong, khác biệt với các diện tích khác. Như vậy, một rừng cây hay một lâm phần trên một diện tích đất sẽ được hình thành khi nó có đủ số lượng cá thể, tạo nên một tầng tán cũng như một độ tàn che và những điều kiện hoàn cảnh rừng rất ổn định nào đó [22]. Nghiên cứu về cấu trúc tầng cây cao Richards (1968) cho rằng: “Một quần xã thực vật gồm những loài cây có hình dạng khác nhau, dạng sống khác nhau nhưng tạo ra một hoàn cảnh nhất định và được sắp xếp một cách tự nhiên và hợp lý trong không gian” [32]. Theo ông, cách sắp xếp được xem xét theo hướng thẳng đứng và hướng nằm ngang, cách sắp xếp này có ý nghĩa rất quan trọng trong việc phân biệt với các quần xã thực vật khác và có thể mô tả bằng các biểu đồ.

Các biểu đồ mặt cắt có giá trị không những mô tả được cấu trúc tầng tán mà còn là những chỉ dẫn cho các nhà lâm sinh lựa chọn các biện pháp kỹ thuật thích hợp tác động vào rừng, nhằm giúp cho rừng có một cấu trúc bền vững, ổn định. Theo Meyer (1852), Turnbull (1963), Rollet (1969), cấu trúc dùng để xác định các quy luật phân bố số cây gỗ theo đường kính hay phân bố diện tích tiết diện ngang thân cây theo cấp đường kính. Wenk (1995) khi nghiên cứu xác định cấu trúc của một loại hình rừng nhằm mục đích không những đánh giá được hiện trạng và động thái sinh trưởng của rừng qua các quy luật phân bố số cây theo chiều cao vút ngọn Hvn, 4 theo đường kính ngang ngực D1.3, theo đường kính tán Dt, theo tổng tiết diện ngang G,. mà còn có thể xác định được chính xác kích thước bình quân của lâm phần phục vụ cho công tác điều tra quy hoạch rừng [37].

Prodan (1952) nghiên cứu quy luật phân bố cây rừng, chủ yếu theo đường kính có liên hệ với giai đoạn phát dục của rừng và các biện pháp kinh doanh. Theo ông, sự phân bố số cây theo đường kính có giá trị đặc trưng nhất cho rừng, đặc biệt là rừng tự nhiên hỗn loài , nó phản ánh được các đặc điểm lâm sinh của rừng. Những quy luật phân bố mà ông xác định được ở rừng tự nhiên đã được kiểm chứng ở rất nhiều nơi trên thế giới. Đó là phân bố của rừng tự nhiên có quy luật một đỉnh lệch trái, số cây tập trung rất nhiều ở các cấp kính nhỏ do bởi có nhiều loài, nhiều thế hệ cùng tồn tại.

Song ở các cỡ kính lớn chỉ có một số loài nhất định do bởi đặc tính sinh học là cây gỗ lớn hay do nhờ vị trí thuận lợi trong rừng chúng mới có khả năng tồn tại và phát triển. Về phân bố chiều cao, rừng tự nhiên thường có quy luật nhiều đỉnh do có nhiều thế hệ cùng tồn tại hay do khai thác chọn không đúng quy tắc và giới hạn đường cong phân bố nhiều đỉnh là phân bố giảm đặc trưng cho chặt chọn không đều tuổi. Rutkowski Boleslaw (1963) đã nghiên cứu bằng phương pháp biểu đồ sự phân bố số cây theo đường kính trên một hecta theo đại lượng tương đối. Cách dùng đường biểu thị đường kính và số cây theo đơn vị đã cho phép so sánh những lâm phần khác nhau.

Pierlot (1966) khi nghiên cứu về qui luật này đã đề xuất nên dùng hàm Hyperbol để nắn phân bố thực nghiệm là tốt nhất. Fekete xác định đường kính bình quân của cây ở vị trí 10%, 20% cho những lâm phần có đường kính bình quân nhất định. Một số tác giả khác đã nghiên cứu phạm vi biến động của đường kính. Nhiều tác giả đã dùng phương pháp giải tích để tìm phương trình của 5 đường cong phân bố.

Schiffel biểu thị đường cong phân bố % cộng dồn bằng đa thức bậc 3. Nghiên cứu về cấu trúc tái sinh rừng Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, chất lượng cây, đặc điểm phân bố cây tái sinh. 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. 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.

Để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1955) đã đề nghị một phương pháp "điều tra chẩn đoán" mà theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh. Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong các ô dạng bản, thế hệ cây tái sinh có tổ thành giống hoặc khác biệt tổ thành cây mẹ.