i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄ N QUANG HƢNG NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KINH DOANH RỪNG HỢP LÝ ĐỐI VỚI RỪNG PHỤC HỒI BẰNG TÁI SINH TỰ NHIÊN TẠI VÙNG TÂY BẮ C Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60 62 02 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS. TS. TRẦ N VĂN CON Thái Nguyên, năm 2012 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CÁM ƠN Luận văn được hoàn thành tại Trườ ng Đạ i họ c Nông Lâm Thá i Nguyên năm 2012. Có được kết quả này ngoài sự nổ lực của bả n thân không thể thiếu sự giúp đỡ của cá c thầ y cô Trườ ng Đạ i họ c Nông Lâm Thá i Nguyên , Phng k thuật Lâm sinh - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam và các tỉnh Tây Bắ c. Trong quá trình họ c tậ p và th ực hiện luận văn, em đã nhận được sự hỗ trợ của tập thể giáo viên Khoa Lâm nghiệp , Khoa Đà o tạ o sau đạ i họ c trườ ng Đạ i học Nông Lâm Thá i Nguyên, Phòng Nghiên cứu K thuật lâm sinh, Chi cục Lâm nghiệp cá c tỉ nh trong vù nng, nhân dịp này em xin chân thà nh cám ơn về sự quan tâm và giúp đỡ quý báu đó. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến PGS.TS Trầ n văn Con với tư cách là người hướng dẫn luậ n văn đã dành nhiều công sức giúp đỡ em hoàn thành luận văn. Xin chân thành cám ơn sự động viên, giúp đỡ của gia đình và bạn bè đồng nghiệp. Học viên Nguyễ n Quang Hƣng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC Lời cám ơn i Mục lục ii Danh sách các chữ viết tắt iv Danh lục bảng v Danh lục hình vi Đặt vấn đề 1 Chƣơng 1: Tổng quan nghiên cứu 3 1.1. Một số khái niệm 3 1.2. Ngoài nước 8 1.3. Trong nước 13 1.4. Thảo luận 21 Chƣơng 2: Mục tiêu, nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu 22 2.1. Mục tiêu nghiên cứu 22 2.2. Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu 22 2.3. Phương pháp nghiên cứu 22 2.3.1. Phương pháp tiếp cận chung 22 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể 23 Chƣơng 3: Khái quát điều kiện cơ bản của vùng nghiên cứu 31 3.1. Vị trí địa lý 31 3.2. Địa hình địa thế 31 3.3. Khí hậu thủy văn 32 3.4. Đặc điểm thổ nhưỡng 32 3.5. Thảm thực vật rừng 34 3.6. Hiện trạng tài nguyên rừng 37 3.7. Kinh tế xã hội 38 3.8. Đánh giá chung 39 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv Chƣơng 4: Kết qủa và thảo luận 41 4.1. Đánh giá hiện trạng và diễn biến RPH bằng TSTN vùng Tây Bắc 41 4.1.1. Khái quát diễn biến tài nguyên rừng vùng Tây Bắc 41 4.1.2. Hiện trạng và diễn biến diện tích RPH vùng Tây Bắc 44 4.1.3. Hiện trạng và diễn biến chất lượng RPH vùng Tây Bắc 46 4.1.4. Các nhân tố ảnh hưởng đến diễn biến rừng 48 4.2. Các đặc điểm cấu trúc RPH bằng TSTN 50 4.2.1. Cấu trúc tổ thành và đa dạng loài 50 4.2.2. Cấu trúc tầng thứ 56 4.2.3. Cấu trúc N/D 58 3.2.4. Mạng hình phân bố cây trên mặt phẳng diện tích 61 4.3. Các đặc điểm tái sinh của RPH 63 4.3.1. Mật độ cây tái sinh và phân bố cây tái sinh theo chiều cao 63 4.3.2. Tổ thành cây tái sinh 65 4.3.3. Nguồn gốc và chất lượng cây tái sinh 66 4.4. Đề xuất các giải pháp lâm sinh kinh doanh RPH bằng TSTN 66 Chƣơng 5: Kết luận, tồn tại và kiến nghị 68 5.1. Kết luận 68 5.2. Tồn tại 70 5.3. Kiến nghị 70 Tài liệu tham khảo 71 Phụ lục 76 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Cs Cộng sự D1,3 Đường kính thân cây đo ở độ cao 1,3 mét D/N Số cây theo cấpkính G Tiết diện ngang Go Tiết diện ngang của ô điều tra ha hec ta HSTR Hệ sinh thái rừng m mét N số cây N/ha Mật độ cây trên ha ÔTC Ô tiêu chuẩn RPH Rừng phục hồi RSX Rừng sản xuất TSTN Tái sinh tự nhiên XTTSTN Xúc tiến tái sinh tự nhiên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH LỤC BẢNG Bảng Nội dung Trang 2.1. Số lượng ô tiêu chuẩn theo tỉnh 24 4.1. Diễn biễn diện tích rừng theo tỉnh 41 4.2. Diễn biến diện tích các kiểu rừng toàn vùng 42 4.3. Diễn biến trữ lượng các kiểu rừng gỗ 43 4.4. Diễn biến trữ lượng rừng theo tỉnh 44 4.5 Diện tích rừng nghèo phục hồi thuộc đối tượng sản xuất, phân theo độ cao, độ dốc 45 4.6. Trữ lượng RPH theo nhóm gỗ, nhóm cấp kính 46 4.7. Biến động diện tích rừng theo một số nguyên nhân 50 4.8. Công thức tổ thành của 36 ô tiêu chuẩn điều tra tại 4 tỉnh Tây Bắc 50 4.9. Hệ số hỗn loài của các ô điều tra 53 4.10. Phân bố số cây và tiết diện ngang theo chiều cao 58 4.11. Kiểm tra phân bố N-D bằng ba hàm phân bố chính 59 4.12. Cấu trúc N-D bình quân của RPH Vùng Tây Bắc 60 4.13. Mạng hình phân bố cây trên mặt phẳng diện tích rừng 62 4.14. Phân bố số cây tái sinh theo chiều cao 64 4.15. So sánh tỷ lệ tổ thành và tần suất xuất hiện giữa các tầng cây 65 4.16. Nguồn gốc và chất lượng cây tái sinh 66 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii DANH LỤC HÌNH Hình Nội dung Trang 2.1. Sơ đồ thiết kế ô tiêu chuẩn đo đếm 24 4.1. Biểu đồ tần suất xuất hiện của các loài trong các ô điều tra 52 4.2. Biểu đồ chỉ số đa dạng Rẽnyi của 36 ô tiêu chuẩn điều tra 55 4.3. Cấu trúc thẳng đứng của phục hồi ở tuổi 11-20 năm 57 4.4. Biểu đồ phân bố N-D theo hàm Weibull 61 4.5. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao 64 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Do hệ quả của thời gian dài khai thác rừng tự nhiên bằng các biện pháp chưa hợp lý, rừng nguyên sinh và rừng giàu ngày càng suy giảm về cả số lượng và chất lượng. Trong đó, quá trình tái sinh và diễn thế tự nhiên của rừng tạo ra những diện tích rừng non với cấu trúc đặc trưng nhưng các giải pháp cải thiện và lợi dụng loại rừng này theo các quy luật sinh thái vẫn là vấn đề đặt ra đối với toàn ngành Lâm nghiệp hiện nay. Mất rừng, độ che phủ giảm, đất đai bị thoái hoá do xói mòn, rửa trôi, sông hồ bị bồi lấp, môi trường bị thay đổi, hạn hán lũ lụt gia tăng, ảnh hưởng lớn đến mọi mặt đời sống của nhiều vùng cư dân. Mất rừng cn đồng nghĩa với sự mất đi nhiều nguồn gen động thực vật. Các thảm hoạ thiên tai gần đây đã làm gia tăng nhận thức của công chúng và các nhà quản lý về hậu quả nghiêm trọng của việc mất và suy thoái tài nguyên rừng. Đề xuất phương án kinh doanh rừng bền vững tuân theo lý luận căn cứ vào mục tiêu kinh doanh lợi dụng rừng. Từ những đặc trưng của đối tượng, những yếu tố ảnh hưởng tới đối tượng nhằm xem xét mối quan hệ giữa đối tượng và các nhân tố ảnh hưởng trên quan điểm hệ thống sinh thái nhân văn mà đối tượng nghiên cứu là hệ sinh thái rừng và các nhân tố ảnh hưởng bên ngoài chủ yếu là các nhân tố xã hội thuộc về chủ thể quản lý rừng, những thể chế chính sách của nhà nước…có tác động vào rừng, công tác quản lý rừng. Các chủ rừng với đối tượng quản lý là rừng tự nhiên tái sinh hay RPH với quy luật phát triển riêng với điều kiện dân sinh kinh tế còn nhiều khó khăn. Vấn đề dẫn dắt rừng theo phương hướng phát triển Lâm nghiệp địa phương đồng thời phải gần nhất với những quy luật phát triển của rừng. Vùng Tây Bắc bao gồm 4 tỉnh Lai châu, Điện Biên, Sơn La và Hòa Bình, với tổng diện tích tự nhiên 3.745.665 ha, chiếm 11,3 % diện tích cả nước; Trong đó diện tích rừng rừng và đất đồi núi quy hoạch cho phát triển lâm nghiệp là 2.068.955 ha, chiếm 55,2% diện tích tự nhiên. Vùng Tây Bắc là Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 vùng núi cao, dốc nhất Việt Nam, là vùng đầu nguồn của các hệ sông lớn sông Đà, sông Mã… có tiềm năng thủy điện lớn nhất cả nước. Hệ thống rừng vùng Tây Bắc là mái nhà xanh có vai trò quan trọng trong việc điều tiết nguồn nước cho các nhà máy thủy điện, phòng chống lũ lụt, đảm bảo an toàn cho đồng bằng Bắc Bộ và Thủ đô Hà Nội. Vì vậy, bảo vệ và phát triển rừng vùng Tây Bắc ngoài việc nâng cao khả năng phòng hộ của rừng; nó còn có tác dụng trong việc bảo tồn các nguồn gen động, thực vật quý hiếm, bảo tồn đa dạng sinh học, phục vụ nghiên cứu khoa học, góp phần phát triển du lịch sinh thái và là nguồn sống chủ yếu của đồng bào các dân tộc Tây Bắc. Theo số liệu của Viện Điều tra quy hoạch rừng (2010) [32] thì tổng diện tích rừng tự nhiên là 1.339.034 ha, trong đó rừng tự nhiên là rừng sản xuất (RSX) có 489.524 ha chủ yếu là RPH bằng tái sinh tự nhiên (TSTN ) 358.725 ha (chiếm tới 73,3% rừng tự nhiên là RSX) cho thấy đây là đối tượng rừng tự nhiên lớn nên có vị trí rất quan trọng. Do đó, Đề tài: “Nghiên cứu cấu trúc và đề xuất giải pháp kinh doanh rừng hợp lý đối với RPH bằng TSTN tại vùng Tây Bắc” là hết sức cần thiết. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1. Một số khái niệm cơ bản - Rừng và các giai đoạn phát triển của rừng Có nhiều quan niệm và định nghĩa khác nhau về rừng, Trần Văn Con và cs. (2006) [3] đưa ra một số khía cạnh quan trọng có liên quan chặt chẻ đến rừng tái sinh phục hồi. Theo tác giả này thì trước hết, sự hình thành của một khu rừng phải có đủ các điều kiện: (i) Dạng sống thống trị và quyết định cấu trúc của quần xã thực vật phải là cây rừng (bao gồm cây gỗ có chiều cao thành thục tối thiểu >5m, tre nứa, các loài thuộc họ dừa ); (ii) Cây rừng tồn tại với số lượng đủ lớn và trên một diện tích đủ rộng (> 0,1ha); (iii) Mật độ cây gỗ đứng bên cạnh nhau đủ dày sao cho nhiều hay ít tán của nó tạo ra một độ tàn che tương đối (>10%). Khi các điều kiện này thoả mãn thì cây sẽ ảnh hưởng đến môi trường để tạo thành một tiểu khí hậu và trạng thái đất đặc thù; và hoàn cảnh tiểu khí hậu đặc thù này lại ảnh hưởng trở lại với sự phát triển của cây. Do đó cây trong hệ sinh thái rừng (HSTR) được nuôi dưỡng hoàn toàn khác với cây sống độc lập một mình. Rừng là một hệ thống động, vào một thời điểm nhất định, trạng thái của rừng có thể đang ở trong một giai đoạn nào đó của quá trình diễn thế đi lên (phục hồi) hoặc đi xuống (suy thoái). Trong lâm học, người ta chia quá trình phát triển và diễn thế của rừng thành 4 giai đoạn: (i) Giai đoạn hình thành (rừng non): với các đặc trưng là: các cây trong lâm phần có chiều cao dưới 5 m và đường kính ngang ngực dưới 8 cm, rừng chưa khép tán, tiểu khí hậu trong rừng chưa hình thành; hầu hết các loài thuộc nhóm cây tiên phong ưa sáng; (ii) Giai đoạn phát triển (rừng sào): rừng bắt đầu khép tán, các cây trội trong lâm phần có chiều cao lớn hơn 5 m và đường kính ngang ngực lớn hơn 8 cm, tiểu khí hậu rừng bắt đầu hình thành, có sự phân hoá mạnh về chiều cao để tạo lập các tầng phiến khác nhau. Dưới tán rừng bắt đầu xuất hiện một số loài chịu bóng có giá trị kinh tế cao; (iii) Giai đoạn chọn lọc (rừng trung Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn [...]... nhiều công trình nghiên cứu công phu và đã đem lại hiệu quả trong kinh doanh rừng Tuy nhiên, chưa thấy một công trình nào nghiên cứu đầy đủ về tất cả các mặt trong cấu trúc rừng 1.3 Trong nƣớc - Nghiên cứu về tái sinh và diễn thế rừng Quá trình tái sinh và diễn thế của rừng tự nhiên là những vấn đề hết sức quan trọng trong nghiên cứu sinh thái rừng nhiệt đới Mỗi sự phá hoại rừng nguyên sinh đều dẫn đến... quy luật cấu trúc của RPH bằng TSTN (như cấu trúc tổ thành, tầng thứ, N/D và cấu trúc trữ lượng) - Mục tiêu thực tiễn: Đề xuất được các giải pháp kinh doanh hợp lý đối với RPH bằng TSTN tại Tây Bắc, góp phần nâng cao đóng góp của ngành lâm nghiệp trong sự nghiệp xóa đói, giảm nghèo và phát triển kinh tế-xã hội bền vững của vùng 2.2 Đối tƣợng, phạm vi và nội dung nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu của luận... RPH bằng TSTN là RSX Phạm vi nghiên cứu là vùng Tây Bắc bao gồm 4 tỉnh: Hòa Bình, Sơn La, Lai Châu và Điện Biên Nội dung nghiên cứu: 1 Đánh giá hiện trạng và diễn biến RPH bằng TSTN trong vùng 2 Nghiên cứu cấu trúc rừng, bao gồm: - Cấu trúc tổ thành và đa dạng loài - Cấu trúc phân bố số cây theo cỡ kính - Phân bố cây trên mặt bằng diện tích 3 Nghiên cứu đặc điểm TSTN của rừng - Thành phần loài tái sinh. .. cứng, sinh trưởng chậm, chiếm tỷ lệ rất thấp và phân bố tản mạn, thậm chí còn vắng bóng ở thế hệ sau trong rừng tự nhiên Ngô Văn Trai (1995) [27] nghiên cứu tái sinh rừng một số trạng thái rừng ở Tây Nguyên và đề xuất một số biện pháp lâm sinh PHR Hoàng Văn Tuấn (2007) [26] nghiên cứu động thái tái sinh của rừng lá rộng thường xanh vùng Tây Bắc Nguyễn Duy Chuyên (1996) [1] tiến hành nghiên cứu TSTN... hơn về cấu ́ ́ ̀ ̃ ̣ ́ ́ trúc rừng nhiệt đới các nghiên cứu cấu trúc rừng được chuyển dần từ mô tả định tính sang định lượng với 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 Vấn đề về cấu trúc không gian và thời gian của rừng được các tác giả tập trung nghiên cứu nhiều... Nghiên cứu về cấu trúc rừng Các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới đã chỉ ra răng ̀ rừng nhiệt đới rất đa dạng phong phú về thành phần loài, trong rừng thường phân hoá thành một số tầng nhất định Đồng thời các tác giả đã nghiên cứu, thảo luận và đề xuất nhiều vấn đề lý luận, kỹ thuật và cả kinh tế xã hội có vai trò quan trọng trong kinh doanh hệ sinh thái rừng tự nhiên Số hóa bởi... vấn đề cần được tiếp tục nghiên cứu trên từng địa bàn cụ thể Trong điều kiện hiện nay, việc PHR tự nhiên đang được quan tâm nhiều trong Chương trình trồng mới 5 triệu hecta rừng, vấn đề tái sinh RPH cần được chú ý hơn trong các nghiên cứu ứng dụng Nghiên cứu về cấu trúc rừng: Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ thành các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian Cấu trúc. .. thái tái sinh - Chất lượng cây tái sinh 4 Đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh cho RPH 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1 Phƣơng pháp tiếp cận chung Đề tài sẽ sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 23 - Phƣơng pháp tiếp cận kế thừa: Tổng hợp và phân tích các tài liệu đã có về điều liện tự nhiên kinh tế-xã hội của vùng nghiên. .. tùy theo từng vùng, thường trong khoảng 700-1000 cây/ha Rừng kín cây lá rộng thường xanh phục hồi thường có mật độ cao hơn so với rừng cây lá rộng nửa rụng lá và rụng lá phục hồi Tái sinh dưới tán RPH có mật độ tái sinh tương đối cao và biến động từ 2000 đến 18.000 cây/ha RPH thường xanh có mật độ cây tái sinh cao hơn so với rừng nửa rụng lá và rụng lá Phạm Đình Tam (1987) [21] nghiên cứu tại Kon Hà Nừng... trúc rừng bao gồm: cấu trúc sinh thái (tổ thành, dạng sống, tầng phiến), Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 17 cấu trúc hình thái (tầng thứ, mật độ, mạng hình phân bố) và cấu trúc thời gian (N/D) Nghiên cứu cấu trúc rừng là nội dung không thể thiếu để xây dựng cơ sở khoa học cho quản lý rừng bền vững Công trình nghiên cứu có hệ thống nhất về cấu trúc rừng tự nhiên . LÂM NGUYỄ N QUANG HƢNG NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KINH DOANH RỪNG HỢP LÝ ĐỐI VỚI RỪNG PHỤC HỒI BẰNG TÁI SINH TỰ NHIÊN TẠI VÙNG TÂY BẮ C Chuyên ngành: Lâm học Mã. đây là đối tượng rừng tự nhiên lớn nên có vị trí rất quan trọng. Do đó, Đề tài: Nghiên cứu cấu trúc và đề xuất giải pháp kinh doanh rừng hợp lý đối với RPH bằng TSTN tại vùng Tây Bắc là. Nghiên cứu về tái sinh và diễn thế rừng Quá trình tái sinh và diễn thế của rừng tự nhiên là những vấn đề hết sức quan trọng trong nghiên cứu sinh thái rừng nhiệt đới. Mỗi sự phá hoại rừng nguyên