Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM LÊ ĐỨC THIỆN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TÁI SINH TỰ NHIÊN TRONG MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT PHỤC HỒI SAU NƢƠNG RẪY TẠI XÃ MỸ YÊN - HUYỆN ĐẠI TỪ - TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THÁI NGUYÊN - 2014 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM LÊ ĐỨC THIỆN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TÁI SINH TỰ NHIÊN TRONG MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT PHỤC HỒI SAU NƢƠNG RẪY TẠI XÃ MỸ YÊN - HUYỆN ĐẠI TỪ - TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: SINH THÁI HỌC Mã số: 60 42 01 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. MA THỊ NGỌC MAI THÁI NGUYÊN - 2014 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin can đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Thái Nguyên, tháng 4 năm 2014 Tác giả Lê Đức Thiện ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ chuyên ngành Sinh thái học, khoa Sinh - KTNN Trường Đại học sư phạm - Đại học Thái Nguyên, tôi đã nhận được sự ủng hộ giúp đỡ của các thầy cô giáo, các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình. Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến TS. Ma Thị Ngọc Mai - người thầy đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm quý báu để tôi thể hoàn thành được luận văn này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo khoa Sinh - KTNN trường Đại học sư phạm, phòng sau đại học - Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ tôi mọi điều kiện trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường. Tôi cũng xin chân trọng cảm ơn Trung tâm khí tượng thủy văn tỉnh Thái Nguyên, Chi cục thống kê tỉnh Thái Nguyên đã chỉ báo và cung cấp một số tài liệu quan trọng cũng như tạo điều kiện cho tôi hoàn thành trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình bạn bè và đồng nghiệp đã luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt thời gian qua. Thái Nguyên, tháng 4 năm 2014 Tác giả Lê Đức Thiện iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các bảng iv Danh mục các hình v MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4 1.1. Các khái niệm liên quan 4 1.1.1. Thảm thực vật 4 1.1.2. Tái sinh rừng 4 1.1.3. Phục hồi rừng 6 1.2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 6 1.2.1. Trên thế giới 6 1.2.2. Ở Việt Nam 13 Chƣơng 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1. Nội dung nghiên cứu 21 2.1.1. Đặc điểm hệ thực vật và thảm thực vật xã Mỹ Yên. 21 2.1.2. Đặc điểm cấu trúc tổ thành loài và mật độ cây gỗ tái sinh sau nương rẫy 21 2.1.3. Đặc điểm cấu trúc theo chiều đứng của các quần xã thực tái sinh vật sau nương rẫy 21 2.1.4. Đặc điểm cấu trúc theo mặt phẳng nằm ngang của các quần xã thực tái sinh vật sau nương rẫy 21 2.1.5. Đặc điểm tái sinh tự nhiên của các quần xã thực vật sau nương rẫy 21 2.1.6. Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phục hồi rừng tại địa phương nghiên cứu. 21 iv 2.2. Phương pháp nghiên cứu 21 2.2.1. Phương pháp lý thuyết 21 2.2.2. Phương pháp điều tra ngoài thực địa 21 2.2.3. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng 26 2.2.4. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng 26 Chƣơng 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KINH TẾ, XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 30 3.1. Điều kiện tự nhiên 30 3.1.1. Vị trí địa lí 30 3.1.2. Địa hình 31 3.1.3. Khí hậu - Thủy văn 31 3.1.4. Đất đai - Thổ nhưỡng 32 3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 33 3.2.1. Dân số và lao động 33 3.2.2. Thực trạng phát triển các nghành sản xuất và dịch vụ xã hội 33 Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 36 4.1. Hiện trạng thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu 36 4.1.1 Hệ thực vật 36 4.1.2. Thảm thực vật 38 4.1.3. Đặc điểm cấu trúc tầng phiến 41 4.2. Đặc điểm cấu trúc ngang 43 4.2.1. Phân bố loài theo các nhóm tần số xuất hiện 43 4.2.2. Sự phân bố số loài cây theo cấp đường kính 45 4.2.3. Phân bố số cây theo cấp đường kính 47 4.3. Đặc điểm cấu trúc thẳng đứng 49 4.3.1. Phân bố số cây theo cấp chiều cao 49 4.3.2. Phân bố số loài cây theo cấp chiều cao 52 4.4. Đặc điểm tái sinh tự nhiên của thảm thực vật 55 v 4.4.1. Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học của tầng cây tái sinh 55 4.4.2. Đặc điểm cấu trúc tổ thành và mật độ cây tái sinh 56 4.4.3. Phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang 58 4.4.4. Nguồn gốc và chất lượng cây tái sinh 60 4.5. Dạng sống thực vật 62 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 65 I. Kết luận 65 II. Đề xuất - Kiến nghị 65 1. Đề xuất 65 2. Kiến nghị 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 PHỤ LỤC iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Cơ cấu kinh tế huyện Đại Từ 34 Bảng 4.1. Phân bố các taxon thực vật tại KVNC 36 Bảng 4.2. Tỉ lệ các dạng sống thực vật tại KVNC 42 Bảng 4.3. Phân bố số loài theo nhóm tần số 43 Bảng 4.4. Phân bố số loài theo cấp đường kính ở thảm thực vật xã Mỹ Yên 46 Bảng 4.5.Phân bố số cây theo cấp đường kính ở thảm thực vật tại KVNC 48 Bảng 4.6. Phân bố số cây theo cấp chiều cao trong thảm thực vật tại KVNC ở thảm thực vật tại KVNC 51 Bảng 4.7. Phân bố số loài theo cấp chiều cao trong thảm thực vật tại KVNC 53 Bảng 4.8. Chỉ số đa dạng sinh học tầng cây tái sinh xã Mỹ Yên 55 Bảng 4.9. Cấu trúc tổ thành và mật độ cây tái sinh tại KVNC 56 Bảng 4.10. Phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang 59 Bảng 4.11. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh 60 Bảng 4.12. Dạng sống thực vật tại xã Mỹ Yên 63 Bảng 4.12. Dạng sống thực vật tại KVNC 63 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Sơ đồ bố trí các ô dạng bản trong OTC 23 Hình 3.1. Bản đồ vị trí địa lí huyện Đại Từ 30 Hình 4.1. Biểu đồ phân bố các taxon thực vật tại KVNC 37 Hình 4.2. Cấu trúc tầng phiến thảm thực vật tại KVNC 42 Hình 4.3. Phân bố số loài theo nhóm tần số ở thảm thực vật tại KVNC 44 Hình 4.4. Biểu đồ phân bố số loài theo đường kính 46 Hình 4.5. Biểu đồ phân bố số cây theo đường kính 48 Hình 4.7. Đồ thị phân bố số cây theo cấp chiều cao 51 Hình 4.7. Đồ thị phân bố số loài theo cấp chiều cao trong thảm thực vật tại KVNC 53 Hình 4.8. Biểu đồ phân bố nguồn gốc cây tái sinh 60 Hình 4.9. Biểu đồ phân bố chất lượng cây tái sinh 61 Hình 4.10. Biểu đồ phổ dạng sống thực vật tại KVNC 63 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Một phần ba diện tích lục địa trên thế giới được che phủ bởi rừng. Rừng có ý nghĩa và vai trò đặc biệt quan trọng: cung cấp gỗ, củi, điều hòa khí hậu, là nơi cư trú của các loài động vật, thực vật, dự trữ các nguồn gen quý hiếm, điều hòa khí hậu, nguồn nước, hạn chế và ngăn chặn xói mòn, lũ lụt, gió bão, bảo vệ sức khỏe con người…Vai trò của rừng quan trọng như vậy,nhưng những năm qua diện tích rừng tự nhiên không ngừng giảm sút cả về số lượng và chất lượng. Theo số liệu Liên Hợp Quốc công bố, trung bình mỗi năm trên thế giới mất đi khoảng 20 triệu ha rừng, tương đương mỗi ngày mất đi khoảng gần 55.000 ha rừng. Ở Việt Nam, trong vòng 50 năm,từ 1943 đến 1993 độ che phủ của rừng đã giảm từ 43% xuống chỉ còn 26%, một số nơi ở Đông Bắc Bộ còn dưới 10%. Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến diện tích rừng bị suy giảm như: cháy rừng do nguyên nhân tự nhiên hoặc con người, do chiến tranh, khai thác rừng một cách bừa bãi, phá rừng lấy đất canh tác, đốt nương làm rẫy…Riêng việc đốt nương làm rẫy và khai thác quá mức chiếm hơn một nửa nguyên nhân mất rừng hiện nay. Tuy nhiên, trình độ nhận thức chung của con người ngày càng tăng lên thì con người cũng ngày càng hiểu rõ vai trò của rừng đối với cuộc sống và có ý thức hơn trong việc bảo vệ và phục hồi rừng. Nhiều tổ chức chính phủ và phi chính phủ trên thế giới chuyên về tuyên truyền, đấu tranh, bảo vệ rừng ra đời như IUCN, UNDP, WWF… đã thúc đẩy nỗ lực bảo vệ và phục hồi rừng. Ở Việt Nam, từ khi Chính phủ ra chỉ thị 286/TTg (05/1997) về tăng cường các biện phấp cấp bách để bảo vệ và phát triển rừng,cấm khai thác rừng tự nhiên,diện tích rừng đã dần được phục hồi. Đến năm 2003 diện tích rừng cả nước đã tăng lên 12 triệu ha (10 triệu ha rừng tự nhiên và 2 triệu ha rừng trồng), tương đương với độ che phủ là 36%. [...]... hạn khu vực nghiên cứu Là xã Mỹ Yên, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 2 3.2 Giới hạn đối tượng nghiên cứu Là các quần xã thực vật phục hồi sau nương rẫy tại xã Mỹ Yên, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Các đối tượng khác không thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài 3.3 Giới hạn về nội dung nghiên cứu Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái như: thành phần loài, mật độ, phân bố cây tái sinh 3 Chƣơng... Đặc điểm cấu trúc tổ thành loài và mật độ cây gỗ tái sinh sau nương rẫy 2.1.3 Đặc điểm cấu trúc theo chiều đứng của các quần xã thực tái sinh vật sau nương rẫy 2.1.4 Đặc điểm cấu trúc theo mặt phẳng nằm ngang của các quần xã thực tái sinh vật sau nương rẫy 2.1.5 Đặc điểm tái sinh tự nhiên của các quần xã thực vật sau nương rẫy 2.1.6 Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phục hồi rừng tại địa phương nghiên. .. trúc và tái sinh tự nhiên một số quần xã thực vật phục hồi sau nương rẫy tại xã Mỹ Yên - Huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên Từ đó đề xuất các biện pháp tác động thích hợp nhằm đẩy nhanh quá trình phục hồi rừng 2.1 Về thực tiễn Trên cơ sở nghiên cứu cấu trúc và tái sinh rừng ở xã Mỹ Yên đề xuất một số biện pháp nhằm phục vụ công tác quản lý, bảo vệ và phục hồi rừng ở huyện Đại Từ 3 Giới hạn nghiên cứu 3.1... diện tích rừng tự nhiên đã bị khai thác, làm rừng bị thoái hóa nghiêm trọng, quá trình diễn thế xảy ra theo hướng thoái bộ nhất là ở những nơi không được quản lý tốt Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi thực hiện đề tài: Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên trong một số quần xã thực vật phục hồi sau nương rẫy tại xã Mỹ Yên - Huyện Đại Từ - Tỉnh Thái Nguyên 2 Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Về lý luận... loài trong tổ hợp đó Phạm Ngọc Thường (2001, 2003) [41, 42] nghiên cứu quá trình tái sinh tự nhiên phục hồi sau nương rẫy tại 2 tỉnh Thái Nguyên và Bắc Kạn đã cho thấy khả năng tái sinh của thảm thực vật trên đất rừng còn nguyên trạng có số lượng loài cây gỗ tái sinh nhiều nhất, chỉ số đa dạng loài của thảm cây gỗ khá cao Lê Ngọc Công (2004) [9] khi nghiên cứu quá trình phục hồi bằng khoanh nuôi trên một. .. dạng trong loài: s H' = i 1 ni n ln i N N Trong đó: + s là số loài trong quần hợp + ni là số cá thể loại thứ i trong quần hợp + N là tổng số cá thể trong quần hợp 2.2.4 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng a) Chỉ số đa dạng cây tái sinh: 26 Cùng tôi sử dụng chỉ số Shannon dễ đáng giá tính đa dạng cây tái sinh trong trạng thái rừng nghiên cứu: s ni n ln i N N H' = i 1 Trong đó: + s là số loài trong. .. lại, các kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên thế giới cho chúng ta hiểu biết các phương pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên ở một số nơi Đặc biệt, sự vận dụng các hiểu biết về các quy luật tái sinh để xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý nhằm quản lý tài nguyên rừng một cách bền vững 1.2.2 Ở Việt Nam 1.2.2.1 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng Trong thời kì... nuôi trên một số thảm thực vật ở Thái Nguyên cho rằng, giai đoạn đầu của quá trình diễn thế phục hồi rừng (giai đoạn 1 - 6 năm), mật độ cây tăng lên, sau đó giảm Quá trình này bị chi phối bởi quy luật tái sinh tự nhiên, quá trình nhập cư và quá trình đào thải của các loài cây 19 Lương Thị Thanh Huyền (2009) khi nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh trong một số trạng thái thảm thực vật tại vùng đầu...Để việc quản lý, khai thác và phục hồi rừng đạt hiệu quả cao cần có cơ sở khoa học đúng đắn và hợp lý Trong đó nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên là một vấn đề cơ bản không thể thiếu Ở huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên diện tích đất có rừng là 27.764,8 ha chiếm 48,5% diện tích tự nhiên của huyện, trong đó diện tích rừng tự nhiên là 13.466,4 ha chiếm 48,5%, còn lại là rừng trồng... Thác Bà Yên Bái đã xác định mật độ cây tái sinh ở thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy đều tập trung nhiều (2.135 - 2.985 cây/ha) ở cấp chiều cao I (0 - 20cm) và giảm dần ở các cấp chiều cao cao hơn Mật độ cây tái sinh thấp nhất (612 - 875 cây/ha) ở cấp chiều cao V (101 - 130cm) 20 Chƣơng 2 NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung nghiên cứu 2.1.1 Đặc điểm hệ thực vật và thảm thực vật xã Mỹ Yên . tôi thực hiện đề tài: Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên trong một số quần xã thực vật phục hồi sau nương rẫy tại xã Mỹ Yên - Huyện Đại Từ - Tỉnh Thái Nguyên . 2. Mục tiêu nghiên cứu 2.1 TỰ NHIÊN TRONG MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT PHỤC HỒI SAU NƢƠNG RẪY TẠI XÃ MỸ YÊN - HUYỆN ĐẠI TỪ - TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THÁI NGUYÊN - 2014 Số. và tái sinh tự nhiên một số quần xã thực vật phục hồi sau nương rẫy tại xã Mỹ Yên - Huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên. Từ đó đề xuất các biện pháp tác động thích hợp nhằm đẩy nhanh quá trình phục