Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 0 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM THÂN THỊ HUỆ NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LOÀI VÀ KHẢ NĂNG TÁI SINH CỦA CÁC LOÀI CÂY GỖ TRONG THẢM THỰC VẬT TỰ NHIÊN VÀ RỪNG TRỒNG Ở XÃ BIỂN ĐỘNG, HUYỆN LỤC NGẠN, TỈNH BẮC GIANG Chuyên ngành: SINH THÁI HỌC Mã số: 60.42.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN THẾ HƢNG THÁI NGUYÊN - 2012 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 0 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả, số liệu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào. Thái Nguyên, ngày 26 tháng 04 năm 2012 Tác giả Thân Thị Huệ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 0 LỜI CẢM ƠN Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Thế Hƣng người thầy đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kinh nghiệm quý báu để tôi có thể hoàn thiện luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa Sinh – KTNN, khoa Sau đại học (Đại học Thái Nguyên), Viện sinh thái và Tài nguyên sinh vật (Viện Khoa học và Công Nghệ Việt Nam) đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong học tập nghiên cứu khoa học. Tôi xin trân trọng cảm ơn uỷ ban nhân dân xã Biển Động, Trạm kiểm lâm xã Biển Động, phòng thống kê huyện Lục Ngạn. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới toàn thể gia đình, bạn bè đã luôn động viên cổ vũ tôi trong suốt thời gian qua. Trong quá trình thực hiện luận văn do còn hạn chế về thời gian, kinh phí cũng như trình độ chuyên môn nên không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mông nhận được ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học, bạn bè và đồng nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 26 tháng 04 năm 2012 Tác giả Thân Thị Huệ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục i Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt iii Danh mục các bảng iv Danh mục các hình vẽ, đồ thị v MỞ ĐẦU 0 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 3 3. Giới hạn nghiên cứu 3 4. Đóng góp mới của luận văn 3 Chƣơng 1:TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5 1.1. Một số khái niệm liên quan 5 1.1.1. Thảm thực vật 5 1.1.2. Khái niệm rừng 5 1.1.3. Tái sinh rừng 6 1.2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam 8 1.2.1. Trên thế giới 8 1.2.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam 16 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1. Đối tượng nghiên cứu 28 2.2. Nội dung nghiên cứu 28 2.3. Phương pháp nghiên cứu 28 2.3.1. Phương pháp ô tiêu chuẩn 28 2.3.2. Phương pháp điều tra diện rộng (điều tra theo tuyến) 30 2.3.3. Phương pháp thu thập số liệu 30 2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu 31 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii 2.3.5. Phương pháp điều tra trong nhân dân 31 Chƣơng 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU 32 3.1. Điều kiện tự nhiên 32 3.1.1. Vị trí địa lý 32 3.1.2. Địa hình 34 3.1.3. Đặc điểm thổ nhưỡng 34 3.1.4. Khí hậu thủy văn 35 3.1.5. Hiện trạng sử dụng đất đai và tài nguyên rừng 36 3.2. Tình hình kinh tế xã hội vùng nghiên cứu 36 3.2.1. Dân sinh 36 3.2.2. Sản xuất nông, lâm nghiệp 38 3.2.3. Giao thông thủy lợi 38 3.2.4. Văn hóa, giáo dục, y tế 39 3.2.5. Quốc phòng – An ninh 40 Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 42 4.1. Thành phần loài, thành phần dạng sống của thực vật 42 4.1.1. Thành phần loài thực vật 42 4.1.2. Dạng sống 52 4.2. Khả năng tái sinh tự nhiên của các loài cây gỗ trong hai trạng thái thảm thực vật nghiên cứu 58 4.2.1. Đặc điểm cấu trúc tổ thành và mật độ cây gỗ tái sinh 58 4.2.2. Sự phân bố cây gỗ tái sinh theo các cấp chiều cao 62 4.2.3. Phân bố cây gỗ tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang 64 4.2.4. Nguồn gốc và chất lượng của cây gỗ tái sinh 66 4.2.5. Biến động về mật độ cây gỗ tái sinh theo vị trí địa hình 69 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC 79 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Viết đầy đủ D 1,3 Đường kính thân cây tại vị trí 1,3m TTV Thảm thực vật KVNC Khu vực nghiên cứu SL Số lượng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Hiện trạng dân số xã Biển Động 37 Bảng 4.1. Số lượng và tỷ lệ (%) taxon thực vật ở khu vực nghiên cứu 42 Bảng 4.2. Số lượng và tỷ lệ (%) các họ, các chi, các loài trong các trạng thái thực vật nghiên cứu 44 Bảng 4.3. Sự biến động về số loài trong các họ thực vật ở khu vực nghiên cứu . 45 Bảng 4.4. Sự biến động về số chi trong các họ thực vật ở khu vực nghiên cứu 45 Bảng 4.5. Số loài trong các họ giàu loài nhất ( từ 4 loài trở lên) trong các trạng thái thực vật nghiên cứu 46 Bảng 4.6. Một số chỉ tiêu về cấu trúc hệ thống của các thảm thực vật 47 Bảng 4.7.Sự phân bố số loài trong các họ thực vật ở rừng tái sinh tự nhiên 48 Bảng 4.8. Sự phân bố số chi trong các họ thực vật ở rừng tái sinh tự nhiên 48 Bảng 4.9. Sự phân bố các loài trong các họ thực vật ở rừng trồng 50 Bảng 4.10. Sự phân bố các chi trong các họ thực vật ở rừng trồng 50 Bảng 4.11. Sự phân bố các nhóm dạng sống thực vật trong các trạng thái thảm thực vật nghiên cứu 53 Bảng 4.12. Thành phần dạng sống trong từng trạng thái thảm thực vật 54 Bảng 4.13. Cấu trúc tổ thành, mật độ cây gỗ tái sinh của các trạng thái thảm thực vật nghiên cứu 59 Bảng 4.14. Mật độ cây gỗ tái sinh theo các cấp chiều cao của các trạng thái thảm thực vật nghiên cứu 62 Bảng 4.15. Nguồn gốc và chất lượng cây gỗ tái sinh trong các trạng thái thảm thực vật 67 Bảng 4.16. Sự biến động về mật độ cây gỗ tái sinh theo vị trí địa hình của các trạng thái thảm thực vật 69 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 2.1. Cách bố trí các ô dạng bản trong các ô tiêu chuẩn 29 Hình 4.1. Biểu đồ taxon thực vật ở khu vực nghiên cứu 43 Hình 4.2. Biểu đồ về số họ, số chi và số loài thực vật trong các trạng thái thực vật nghiên cứu 44 Hình 4.3. Các nhóm dạng sống thực vật trong các trạng thái thảm thực vật nghiên cứu 53 Hình 4.4. Thành phần các nhóm dạng sống của các trạng thái thảm thực vật nghiên cứu 54 Hình 4.5. Sự biến động mật độ cây gỗ tái sinh qua các cấp chiều cao trong các trạng thái thảm thực vật nghiên cứu 63 Hình 4.6. Nguồn gốc của cây gỗ tái sinh trong các trạng thái thảm thực vật 67 Hình 4.7. Chất lượng cây gỗ tái sinh trong các trạng thái thảm thực vật 68 Hình 4.8. Sự biến động mật độ cây gỗ tái sinh theo vị trí địa hình của các trạng thái thảm thực vật 69 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Rừng là tài nguyên quý giá của nước ta, rừng không những là cơ sở của sự phát triển kinh tế mà còn giữ chức năng sinh thái cực kỳ quan trọng, đóng góp vào sự phát triển bền vững của mỗi quốc gia và sự tồn tại của Trái Đất. Rừng là nơi cung cấp nguồn gen thực vật phong phú, là nơi ở của nhiều loài động vật quý hiếm. Rừng không chỉ cung cấp nguyên liệu như gỗ, củi, lâm sản ngoài gỗ cho một số ngành sản xuất mà quan trọng hơn là các lợi ích của rừng trong việc duy trì và bảo vệ môi trường đó là điều hòa khí hậu, hạn chế xói mòn và bồi lắng, bảo vệ bờ biển, điều tiết nguồn nước và hạn chế lũ lụt. Mặc dù các lợi ích môi trường do rừng đem lại là rất đáng kể nhưng việc quản lý bền vững tài nguyên rừng vẫn là những thách thức. Trong giai đoạn 1990- 2000 tổng diện tích rừng trên toàn thế giới mất đi là 8,9 triệu ha và trong giai đoạn 2000- 2005 là 7,5 triệu ha (FAO 2005a). Ở Việt Nam, diện tích rừng cũng bị giảm đi nhanh chóng trong giai đoạn 1943- 1990. Diện tích rừng mất đi trong giai đoạn này là khoảng 5 triệu ha. Trong giai đoạn 1990- 2005 diện tích rừng được cải thiện đáng kể. Diện tích rừng toàn quốc hiện nay khoảng 13.118.773 ha, trong đó rừng tự nhiên là 10.348.591 ha và diện tích rừng trồng là 2.770.182 ha, rừng mới trồng là 342.730 ha, độ che phủ rừng là 38,7% tính đến ngày 31 tháng 12 năm 2008 (Nguồn: Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn). Hậu quả của mất rừng đã gây nên rất nhiều tác hại đối với môi trường, đời sống và sự phát triển kinh tế - xã hội của đất nước. Vì vậy vấn đề bảo vệ nguồn tài nguyên rừng, khôi phục và phát triển các hệ sinh thái rừng là nhiệm vụ cấp bách hiện nay ở nước ta cũng như ở các nước trên thế giới. Hiểu rõ vai trò to lớn của rừng và hiện trạng rừng ở nước ta, ngay từ những thập niên 60 của thế kỷ XX Đảng và nhà nước đã có nhiều trương trình trồng rừng như trồng rừng tập trung, trồng cây phân tán, chương trình 327, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 chương trình 135… đặc biệt là kỳ họp thứ 3 quốc hội khóa 10 (tháng 5/1998) đã thông qua nghị quyết trồng mới 5 triệu ha rừng đến năm 2010 để nâng độ che phủ rừng của cả nước lên trên 40%. Vấn đề quản lý, bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng hiện nay là một trong những nhiệm vụ trọng tâm trong sự nghiệp phát triển kinh tế - xã hội ở nước ta. Bắc Giang là một tỉnh miền núi trung du phía Bắc có diện tích rừng và tiềm năng rừng rất lớn nhưng nhiều năm qua do nhiều nguyên nhân khác nhau dẫn đến diện tích rừng và tài nguyên rừng ngày càng thu hẹp và suy giảm. Rừng tự nhiên có trữ lượng gỗ cao thay vào đó là rừng trồng với độ đa dạng thấp và đồi núi trơ trọi, các hệ sinh thái rừng bị phá huỷ, tính chất đất đai bị thay đổi làm suy giảm chất lượng đất rừng, suy giảm đa dạng sinh học, cuộc sống của người dân bị đe doạ. Việc khai thác và sử dụng quá mức, công tác quản lý bảo vệ rừng kém hiệu quả làm cho rừng giảm sút nhanh chóng cả về số lượng và chất lượng. Những tác động này đã ảnh hưởng lớn đến khả năng tồn tại của rừng, làm xáo trộn các quy luật cấu trúc và tái sinh tự nhiên của rừng, diễn thế rừng đi theo chiều hướng tiêu cực, đất đai bị thoái hoá, rừng có sức sản xuất thấp và kém ổn định. Thực tiễn đã chứng minh rằng các giải pháp nhằm phục hồi rừng, quản lý rừng bền vững chỉ có thể giải quyết thoả đáng một khi có sự hiểu biết đầy đủ về bản chất quy luật diễn thế của hệ sinh thái rừng, là cơ sở quan trọng nhất, giúp các nhà lâm nghiệp có thể chủ động trong việc xác lập các kế hoạch và biện pháp kỹ thuật tác động chính xác vào rừng, góp phần quản lý và kinh doanh rừng lâu bền. Để góp phần quản lý, bảo vệ và tăng cường phát triển diện tích rừng, tích cực bảo vệ môi trường và phát triển bền vững ở địa phương dựa trên cơ sở khoa học, chúng tôi lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần loài và khả năng tái sinh của các loài cây gỗ trong thảm thực vật tự nhiên và rừng trồng ở xã Biển Động, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang”. [...]... vực nghiên cứu Khu vực nghiên cứu là xã Biển Động, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang Đây là xã miền núi nằm ở phía Đông tỉnh Bắc Giang, cách thành phố Bắc Giang 60 km 3.2 Giới hạn về đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là hai trạng thái thảm thực vật: - Rừng tái sinh tự nhiên tại thôn Biển Dưới, xã Biển Động, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang - Rừng trồng hỗn giao thông và keo tại thôn Biển Trên, xã Biển. .. Biển Động, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang 3.3 Giới hạn về nội dung nghiên cứu Do điều kiện hạn chế về thời gian và kinh phí, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu một số đặc điểm: thành phần loài, thành phần dạng sống và khả năng tái sinh của cây gỗ trong hai trạng thái thảm thực vật rừng tái sinh tự nhiên và rừng trồng hỗn giao thông và keo tại xã Biển Động, huyện Lục ngạn, tỉnh Bắc Giang 4 Đóng góp mới của. .. thảm thực vật tại xã Biển Động, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang: - Rừng trồng hỗn giao thông và keo tại thôn Biển Trên, xã Biển Động, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang (thời gian phục hồi là 16 năm) Trong đề tài thường gọi ngắn gọn là rừng trồng - Rừng tái sinh tự nhiên tại thôn Biển Dưới, xã Biển Động, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang (thời gian phục hồi khoảng 20 năm) Trong đề tài thường gọi ngắn gọn là rừng. .. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu thành phần loài và khả năng tái sinh của các loài cây gỗ, nhằm xác định những sự khác biệt giữa thảm thực vật phục hồi tự nhiên và một số mô hình trồng rừng trên địa bàn xã Biển Động, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang, làm cơ sở cho phương hướng trồng rừng và bảo vệ rừng hợp lý, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường 3 Giới hạn nghiên cứu 3.1 Giới... lượng với các thành phần của nó với các hiện tượng tự nhiên khác (V.N Sucasep1964) Hệ sinh thái rừng (Forest ecosystem): là một hệ sinh thái mà thành phần nghiên cứu chủ yếu là sinh vật rừng ( các loài cây gỗ, cây bụi, thảm tươi, hệ động vật và vi sinh vật rừng) và môi trường vật lý của chúng (khí hậu và đất) Nội dung nghiên cứu hệ sinh thái rừng bao gồm cả cá thể, quần thể, quần xã và hệ sinh thái,... gọn là rừng tái sinh 2.2 Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu thành phần loài, thành phần dạng sống của hai trạng thái thực vật ở khu vực nghiên cứu - Nghiên cứu khả năng tái sinh của cây gỗ: Mật độ, tổ thành loài; phân bố cây theo cấp chiều cao; phân bố cây theo mặt phẳng nằm ngang; nguồn gốc và chất lượng cây gỗ tái sinh; biến động mật độ cây gỗ theo vị trí địa hình 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1 Phương... xác định được thành phần loài, thành phần dạng sống của hai trạng thái thảm thực vật nghiên cứu tại xã Biển Động, huyện Lục ngạn, tỉnh Bắc Giang Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 - Nghiên cứu được khả năng tái sinh của các loài cây gỗ và đề xuất một số biện pháp lâm sinh để bảo tồn và phát triển nguồn tài nguyên thực vật tại địa phương Số hóa bởi Trung tâm... thảm thực vật nguyên sinh bị tác động làm thay đổi hoặc bị phá hoại Thảm thực vật thứ sinh thường bao gồm các trạng thái sau: thảm cỏ, thảm cây bụi, rừng tái sinh tự nhiên ở các giai đoạn khác nhau (rừng non, rừng trưởng thành, rừng già…) Nếu so sánh ta sẽ thấy thảm thực vật thứ sinh sẽ khác biệt so với thảm thực vật nguyên sinh ở thành phần thực vật, cấu trúc tầng tán, năng lực phát triển, sinh khối,... tự nhiên ở rừng nhiệt đới vô cùng phức tạp và còn ít được nghiên cứu Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng mưa thường chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng đã ít nhiều bị biến đổi Van Steenis (1956) 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. .. thành và mật độ cây tái sinh thường khá lớn nhưng số lượng 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 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 . đề tài: Nghiên cứu thành phần loài và khả năng tái sinh của các loài cây gỗ trong thảm thực vật tự nhiên và rừng trồng ở xã Biển Động, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang . Số hóa bởi Trung. thành phần loài, thành phần dạng sống và khả năng tái sinh của cây gỗ trong hai trạng thái thảm thực vật rừng tái sinh tự nhiên và rừng trồng hỗn giao thông và keo tại xã Biển Động, huyện Lục. số loài trong các họ thực vật ở rừng tái sinh tự nhiên 48 Bảng 4.8. Sự phân bố số chi trong các họ thực vật ở rừng tái sinh tự nhiên 48 Bảng 4.9. Sự phân bố các loài trong các họ thực vật ở rừng