ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - LƯƠNG THỊ THANH HUYỀN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH TỰ NHIÊN TRONG MỘT SỐ TRẠNG THÁI THẢM THỰC VẬT THỨ SINH TẠI VÙNG ĐẦU NGUỒN HỒ THÁC BÀ, TỈNH YÊN BÁI LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THÁI NGUYÊN – 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - LƯƠNG THỊ THANH HUYỀN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH TỰ NHIÊNTRONG MỘT SỐ TRẠNG THÁI THẢM THỰC VẬT THỨ SINHTẠI VÙNG ĐẦU NGUỒN HỒ THÁC BÀ, TỈNH YÊN BÁI Chuyên nghành: Sinh thái học Mã số: 60.42.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ NGỌC CÔNG THÁI NGUYÊN – 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực, chưa có công bố TÁC GIẢ Lƣơng Thị Thanh Huyền Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới TS Lê Ngọc Công người tận tình hướng dẫn, bảo tạo điều kiện giúp đỡ hoàn thành luận văn Tôi xin cảm ơn kĩ sư lâm nghiệp Vương Quốc Đạt – Giám đốc Lâm trường Thác Bà cán bộ, nhân viên phòng kĩ thuật - Lâm trường Thác Bà – Yên Bái tạo điều kiện giúp đỡ suốt thời gian tiến hành điều tra, nghiên cứu thực địa Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm Khoa Sinh – KTNN thầy cô giáo khoa tạo điều kiện giúp đỡ trình học tập hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Sở Giáo dục Đào tạo Yên Bái; Trường THPT Thác Bà – Yên Bái tạo điều kiện thuận lợi để yên tâm học tập công tác Thái Nguyên, ngày 01 tháng 10 năm 2009 TÁC GIẢ Lƣơng Thị Thanh Huyền ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình MỞ ĐẦU………………………………………………………………… 1 Lý chọn đề tài…………………………………………………… Mục tiêu nghiên cứu………………………………………………… Giới hạn nghiên cứu………………………………………………… Chương - TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU………… 1.1 Một số khái niệm có liên quan……………………………………… 1.2 Tổng quan vấn đề nghiên cứu……………………………………… 1.2.1 Trên giới…………………………………………………… 1.2.1.1 Những nghiên cứu cấu trúc rừng…………………………… 1.2.1.2 Những nghiên cứu tái sinh rừng…………………………… 1.2.2 Những nghiên cứu Việt Nam………………………………… 12 1.2.2.1 Những nghiên cứu cấu trúc rừng 12 1.2.2.2 Những nghiên cứu tái sinh 15 1.2.2.3 Những nghiên cứu thảm thực vật rừng Yên Bái 18 Chương - NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… 20 2.1 Nội dung nghiên cứu 20 2.1.1 Đặc điểm hệ thực vật thảm thực vật vùng đầu nguồn hồ Thác Bà 20 2.1.2 Đặc điểm cấu trúc tổ thành mật độ gỗ hai trạng thái TTV… 20 iii 2.1.3 Một số đặc điểm cấu trúc ngang hai trạng thái TTV………… 20 2.1.4 Một số đặc điểm cấu trúc đứng hai trạng thái TTV………… 20 2.1.5 Một số đặc điểm tái sinh tự nhiên hai trạng thái TTV……… 20 2.1.6 Để xuất số giải pháp để phục vụ cho công tác bảo tồn tài nguyên đa dạng sinh học khả phòng hộ đầu nguồn khu vực hồ Thác 20 Bà 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 20 2.2.1 Phương pháp luận………………………………………………… 20 2.2.2 Phương pháp thu thập số liệu……………………………………… 21 2.2.3 Phương pháp phân tích xử lý số liệu…………………………… 24 Chương - ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 31 3.1 Điều kiện tự nhiên 31 3.1.1 Vị trí địa lý 31 3.1.2 Địa hình…………………………………………………………… 31 3.1.3 Khí hậu - Thuỷ văn ……………………………………………… 32 3.1.4 Địa chất thổ nhưỡng…………………………………………… 32 3.1.5 Thảm thực vật – Cây trồng………………………………………… 33 3.2 Đặc điểm kinh tế xã hội…………………………………………… 33 3.2.1 Dân số lao động……………………………………………… 33 3.2.2 Thực trạng phát triển ngành………………………………… 34 Chương - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU……………………………… 40 40 4.1 Hiện trạng thảm thực vật khu vực hồ Thác Bà………………… 4.1.1.Hệ thực vật………………………………………………………… 4.1.2 Thảm thực vật…………………………………………………… 40 41 * Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau nương rẫy……………… 45 * Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau khai thác kiệt…………… 47 4.2 Đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái mật độ gỗ hai trạng thái TTV………………………………………………………… 51 4.2.1 Chỉ số IVI công thức tổ thành sinh thái quần hợp gỗ…… 52 4.2.2 Đánh giá biến động thành phần loài nhóm cây……… 60 iv 4.2.3 Đánh giá số đa dạng sinh học hai TTV…………………… 62 4.2.4 Đặc điểm dạng sống thực vật…………………………………… 63 4.3 Một số đặc điểm cấu trúc ngang hai trạng thái TTV……… 65 4.3.1 Phân bố loài theo nhóm tần số xuất …………………… 65 4.3.2 Sự phân bố số loài theo cấp đường kính…………………… 68 4.3.3 Sự phân bố số theo cấp đường kính ………………………… 70 4.4 Một số đặc điểm cấu trúc đứng hai trạng thái TTV 72 4.4.1 Phân bố số theo cấp chiều cao………………………………… 72 4.4.2 Phân bố loài theo cấp chiều cao ………………………………… 74 4.5 Đặc điểm tái sinh tự nhiên hai trạng thái TTV…………… 76 4.5.1 Đánh giá số đa dạng sinh học tầng tái sinh……………… 77 4.5.2 Đặc điểm cấu trúc tổ thành, mật độ tái sinh………………… 78 4.5.3 Phân bố tái sinh theo cấp chiều cao ………………………… 80 4.5.4 Phân bố tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang………………… 81 4.5.5 Chất lượng nguồn gốc tái sinh…………………………… 82 Chương - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ …………………………… 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………… 88 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Hvn Chiều cao vút D1,3 Đường kính thân vị trí 1,3 m H VN Chiều cao vút trung bình D 1,3 Đường kính trung bình OTC Ô tiêu chuẩn ODB Ô dạng N/ha Mật độ cây/ha N% Tỷ lệ mật độ G/ha Tiết diện ngang/ha G% % tiết diện ngang IVI Chỉ số tổ thành sinh thái tầng gỗ SI Chỉ số tương đồng thành phần loài Shannon Chỉ số đa dạng sinh học TTV Thảm thực vật TN Tự nhiên NR Nương rẫy KTK Khai thác kiệt […] Trích dẫn tài liệu vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Nội dung Trang 3.1 Ký hiệu độ nhiều (độ dầy rậm) thảm tươi 28 4.1 Số lượng phân bố taxon thực vật KVNC 40 4.2 Tổng số loài loài ưu sinh thái hai TTV 52 4.3 Kết loài gỗ có số IVI > 5% hai TTV 53 4.4 Tổ thành, mật độ tầng cao TTV sau NR 54 4.5 Tổ thành, mật độ tầng nhỡ TTV sau NR 55 4.6 Tổ thành, mật độ tầng cao TTV sau KTK 57 4.7 Tổ thành, mật độ tầng nhỡ TTV sau KTK 59 4.8 Chỉ số tương đồng thành phần loài hai TTV 61 4.9 Chỉ số tương đồng thành phần loài TTV sau NR 61 4.10 Chỉ số tương đồng thành phần loài TTV sau KTK 61 4.11 Kết số đa dạng sinh học hai TTV 63 4.12 Dạng sống thực vật khu vựu hồ Thác Bà 64 4.13 Phân bố số loài theo cấp đường kính hai TTV 69 4.14 Phân bố số theo cấp đường kính hai TTV 70 4.15 Phân bố số theo cấp chiều cao hai TTV 73 4.16 Phân bố số loài theo cấp chiều cao hai TTV 75 4.17 Chỉ số đa dạng sinh học tầng tái sinh hai TTV 77 4.18 Cấu trúc tổ thành, mật độ tái sinh hai TTV 78 4.19 Mật độ tái sinh theo cấp chiều cao hai TTV 80 4.20 Chất lượng nguồn gốc tái sinh hai TTV 82 4.21 Phân bố theo mặt phẳng nằm ngang hai TTV 83 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Nội dung Trang 3.1 Sơ đồ ô tiêu chuẩn cấp I với ô cấp II cấp III 4.1 Đồ thị đường tổng góp loài diện tích TTV sau NR 23 45 4.2 Ảnh TTV sau NR phục hồi tự nhiên 20 năm 46 4.3 Đồ thị đường tổng góp loài diện tích TTV sau KTK 48 4.4 Ảnh TTV sau KTK phục hồi tự nhiên 20 năm 49 4.5 Phổ dạng sống hai kiểu TTV khu vực nghiên cứu 65 4.6 Phân bố số loài theo nhóm tần số TTV sau NR 66 4.7 Phân bố số loài theo nhóm tần số TTV sau KTK 67 4.8 Đồ thị phân bố số loài theo cấp đường kính hai TTV 69 4.9 Đồ thị phân bố số theo cấp đường kính hai TTV 71 4.10 Đồ thị phân bố số theo cấp chiều cao hai TTV 73 4.11 Đồ thị phân bố số loài theo cấp chiều cao hai TTV 75 4.12 Phân bố số tái sinh theo cấp chiều cao hai TTV 81 viii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Rừng có ý nghĩa đặc biệt lớn, không cung cấp cải cho kinh tế đất nước mà có vai trò quan trọng việc bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ, cải thiện môi trường cân sinh thái Vai trò rừng to lớn, năm vừa qua diện tích rừng tự nhiên ngày giảm sút số lượng chất lượng Theo thống kê Liên Hợp Quốc, hàng năm giời có 11 triệu rừng bị phá huỷ, riêng khu vực Châu Á Thái Bình Dương hàng năm có 1,8 triệu rừng bị phá huỷ, tương đương ngày 5000 rừng nhiệt đới Ở Việt Nam, vòng 50 năm qua, diện tích rừng bị suy giảm nghiêm trọng Năm 1943 độ che phủ rừng 43%, đến năm 1993 26% Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến rừng chiến tranh, khai thác bừa bãi, đốt nương làm rẫy [18] Từ Chính phủ có thị 286/TTg (02/05/1997) tăng cường biện pháp cấp bách để bảo vệ phát triển rừng, cấm khai thác rừng tự nhiên, tốc độ phục hồi rừng trở nên khả quan Năm 2003 tổng diện tích rừng nước 12 triệu ha, tương đương với độ che phủ 36,1%, rừng tự nhiên có 10 triệu rừng trồng có triệu Để đạt kết trên, Chính phủ giao quyền sử dụng đất rừng cho tổ chức, cá nhân hộ gia đình trồng, chăm sóc quản lý bảo vệ Những sách góp phần tích cực việc làm tăng diện tích rừng, giảm diện tích đất trống đồi trọc rừng dần phục hồi trở lại Có kết chế sách Chính phủ bước đầu tạo chuyển biến theo hướng xã hội hoá nghề rừng, làm cho rừng có chủ người dân chủ động tham gia quản lý bảo vệ phát triển rừng Việc nghiên cứu xây dựng sở khoa học cho công tác quản lý, bảo vệ, phục hồi sử dụng hợp lý rừng tự nhiên cần thiết nghiên cứu cấu trúc tái sinh tự nhiên thảm thực vật rừng khâu thiếu Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hồ Thác Bà hồ nước nhân tạo ngăn dòng sông Chảy năm 1970 để làm Nhà máy thuỷ điện Thác Bà, nhà máy thuỷ điện nước ta Hồ nằm địa giới hai huyện Yên Bình Lục Yên tỉnh Yên Bái, có diện tích mặt nước khoảng 23.400 ha, có 1.331 đồi đảo lớn nhỏ với thảm thực vật cảnh quan đa dạng Nhưng tình trạng khai thác sử dụng bừa bãi rừng phòng hộ đầu nguồn nên thảm thực vật khu vực bị suy thoái nghiêm trọng Từ gây hậu làm đất bị xói mòn rửa trôi, gây bồi lắng lòng hồ, hạn chế khả chứa nước Mặt khác, rừng sau khai thác bị đảo lộn toàn cấu trúc, trình tái sinh diễn theo chiều hướng thoái so với tình trạng nguyên sinh trước khai thác, lâm phần không quản lý tốt Trước thực tiễn đó, tiến hành thực đề tài: “ Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tái sinh tự nhiên số trạng thái thảm thực vật thứ sinh vùng đầu nguồn Hồ Thác Bà, tỉnh Yên Bái ” làm sở khoa học cho việc nghiên cứu diễn đa dạng sinh học Từ đề xuất số giải pháp nhằm phục hồi rừng phục vụ cho công tác phòng hộ đầu nguồn bảo tồn tài nguyên đa dạng sinh học địa phương Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Về lý luận Bổ sung hiểu biết đặc điểm cấu trúc tái sinh tự nhiên thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên vùng đầu nguồn Hồ Thác Bà, tỉnh Yên Bái làm góp phần vào việc nghiên cứu diễn đa dạng sinh học Từ đề xuất biện pháp tác động thích hợp nhằm bước đưa rừng trạng thái có cấu trúc hợp lý, ổn định 2.2 Về thực tiễn Trên sở quy luật cấu trúc tái sinh tự nhiên phát hiện, đề xuất số giải pháp nhằm phục hồi rừng phục vụ cho công tác phòng hộ bảo tồn tài nguyên đa dạng sinh học vùng đầu nguồn Hồ Thác Bà Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Giới hạn nghiên cứu 3.1 Giới hạn khu vực nghiên cứu Là xã Xuân Long, huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái, vùng rừng đầu nguồn Hồ Thác Bà 3.2 Giới hạn đối tƣợng nghiên cứu Là hai trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên sau nương rẫy sau khai thác kiệt xã Xuân Long, huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái Các thảm bụi, trồng nông nghiệp, công nghiệp, trang trại, vườn ăn rừng trồng không thuộc phạm vi nghiên cứu đề tài 3.3 Giới hạn nội dung nghiên cứu Nghiên cứu số đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái (tần số xuất hiện, độ phong phú, độ ưu loài gỗ) để đánh giá vai trò sinh thái loài gỗ quần xã gỗ rừng; quy luật phân bố số loài, số theo cấp đường kính cấp chiều cao; xác định tính đa dạng quần hợp gỗ đặc điểm tái sinh tự nhiên hai trạng thái thảm thực vật rừng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CÓ LIÊN QUAN 1.1.1 Thảm thực vật Thảm thực vật (Vegetation) toàn lớp phủ thảm thực vật vùng cụ thể hay toàn lớp phủ thảm thực vật toàn bề mặt trái đất Như thảm thực vật khái niệm chung chưa rõ đối tượng cụ thể Nó có ý nghĩa giá trị cụ thể có định ngữ kèm theo như: thảm thực vật bụi, thảm thực vật đất cát ven biển, thảm thực vật rừng ngập mặn, thảm thực vật tỉnh Thái Nguyên, [24] 1.1.2 Tái sinh rừng Tái sinh (Regeneration) thuật ngữ dùng để khả tự tái tạo, hay tự hồi sinh từ mức độ tế bào đến mức độ mô, quan, cá thể chí quần lạc sinh vật tự nhiên Cùng với thuật ngữ này, có nhiều thuật ngữ khác sử dụng rộng rãi Jordan, Peter Allan (1998) sử dụng thuật ngữ “ Restoration” để diễn tả hoàn trả, lặp lại toàn quần xã sinh vật giống xuất tự nhiên Schereckenbeg, Hadley Dyer (1990) sử dụng thuật ngữ: “Rehabitilation” để phục hồi lại biện pháp quản lý, điều chế rừng bị suy thoái Tái sinh rừng (forestry regeneration) thuật ngữ nhiều nhà khoa học sử dụng để mô tả tái tạo (phục hồi) lớp tán rừng Căn vào nguồn giống, người ta phân chia mức độ tái sinh sau: - Tái sinh nhân tạo: nguồn giống người tạo cách gieo giống trực tiếp - Tái sinh bán nhân tạo nguồn giống người tạo cách trồng bổ sung giống, sau giống tạo nguồn hạt cho trình tái sinh - Tái sinh tự nhiên: nguồn hạt (nguồn giống) hoàn toàn tự nhiên Theo Phùng Ngọc Lan (1986) [20], tái sinh coi trình sinh học mang tính đặc thù Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn hệ sinh thái rừng Biểu đặc trưng tái sinh rừng xuất hệ loài gỗ nơi hoàn cảnh rừng Theo ông vai trò lịch sử hệ thay thế hệ gỗ già cỗi Vì vậy, tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp trình phục hồi lại thành phần rừng, chủ yếu tầng gỗ Ông khằng định tái sinh rừng hiểu theo nghĩa rộng tái sinh hệ sinh thái rừng Bàn vai trò lớp tái sinh, Trần Xuân Thiệp (1995) [38]cho thành phần loài tái sinh giống với thành phần đứng trình thay thế hệ hệ khác Ngược lại, thành phần loài tái sinh khác với thành phần đứng trình diễn xảy Như vậy, tái sinh rừng khái niệm khả trình thiết lập lớp tán rừng Đặc điểm trình lớp conđều có nguồn gốc từ hạt chồi có sẵn, kể trường hợp tái sinh nhân tạo phải mọc từ nguồn hạt người gieo trước Nó phân biệt với khái niệm khác (như trồng rừng) thiết lập lớp việc trồng giống chuẩn bị vườn ươm.Vì đặc trưng nên tái sinh trình sinh học mang tính đặc thù hệ sinh thái rừng 1.1.3 Phục hồi rừng Phục hồi rừng hiểu trình tái tạo lại rừng diện tích bị rừng Theo quan điểm sinh thái học phục hồi rừng trình tái tạo lại hệ sinh thái mà gỗ yếu tố cấu thành chủ yếu Đó trình sinh địa phức tạp gồm nhiều giai đoạn kết thúc xuất thảm thực vật gỗ bắt đầu khép tán (Trần Đình Lý; 1995), [22] Để tái tạo lại rừng người ta sử dụng giải pháp khác tuỳ theo mức độ tác động người là: phục hồi nhân tạo (trồng rừng) phục hồi tự nhiên phục hồi tự nhiên có tác động người (xúc tiến tái sinh) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.2.1 Trên giới Đặc điểm cấu trúc tái sinh rừng tự nhiên nhiều nhà khoa học giới tiến hành nghiên cứu nhằm xây dựng sở khoa học lí luận phục vụ cho công tác kinh doanh rừng 1.2.1.1 Những nghiên cứu cấu trúc rừng Cấu trúc rừng xếp tổ chức nội thành phần sinh vật hệ sinh thái rừng mà qua loài có đặc điểm sinh thái khác sinh sống khoảng không gian định giai đoạn phát triển rừng Cấu trúc rừng vừa kết vừa thể mối quan hệ đấu tranh sinh tồn thích ứng lẫn thành phần hệ sinh thái với với môi trường Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái cấu trúc tuổi * Cơ sở sinh thái cấu trúc rừng Quy luật cấu trúc rừng sở quan trọng để nghiên cứu sinh thái học, sinh thái rừng đặc biệt để xây dựng mô hình lâm sinh cho hiệu sản xuất cao Trong nghiên cứu cấu trúc rừng người ta chia làm dạng cấu trúc là: cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian cấu trúc thời gian Cấu trúc thảm thực vật kết trình đấu tranh sinh tồn thực vật với thực vật thực vật với hoàn cảnh sống Trên quan điểm sinh thái cấu trúc rừng hình thức bên phản ánh nội dung bên hệ sinh thái rừng, thực tế cấu trúc rừng có tính quy luật theo trật tự quần xã Các nghiên cứu cấu trúc sinh thái rừng mưa nhiệt đới P W Richards (1952), G N Baur (1964), E P Odum (1971)… tiến hành Những nghiên cứu nêu lên quan điểm, khái niệm mô tả định tính tổ thành, dạng sống tầng phiến rừng G N Baur (1964) [64] nghiên cứu vấn đề sở sinh thái nói chung sở sinh thái học kinh doanh rừng nói riêng, sâu nghiên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn cứu cấu trúc rừng, kiểu xử lý mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Từ tác giả đưa nguyên lý tác động xử lý lâm sinh cải thiện rừng [47] P Odum (1971) [48] hoàn chỉnh học thuyết hệ sinh thái sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) Tansley (1935) Khái niệm sinh thái làm sáng tỏ sở để nghiên cứu nhân tố cấu trúc quan điểm sinh thái học Công trình nghiên cứu R Catinot (1965) [4], J Plaudy (1987) [29] biểu diễn cấu trúc hình thái rừng phẫu đồ rừng, nghiên cứu cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo khái niệm dạng sống, tầng phiến * Mô tả hình thái cấu trúc rừng Hiện tượng thành tầng xếp không gian phân bố thành phần sinh vật rừng mặt theo chiều thẳng đứng Phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng rừng P.W Richards (1952) [49] đề xướng sử dụng lần Guam đến phương pháp có hiệu để nghiên cứu cấu trúc tầng thứ rừng Tuy nhiên phương pháp có nhược điểm minh họa cách xếp theo chiều thẳng đứng loài gỗ diện tích có hạn Cusen (1953) khắc phục cách vẽ số giải kề bên đưa lại hình tượng không gian ba chiều P W Richards (1959, 1968, 1970) [50] phân biệt tổ thành rừng mưa nhiệt đới làm hai loại rừng mưa hỗn hợp rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài đơn giản Cũng theo tác giả rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có tầng, trừ tầng bụi tầng cỏ) Trong rừng mưa nhiệt đới, gỗ lớn, bụi loài thân thảo có nhiều loại dây leo nhiều loài thực vật phụ sinh thân cành Hiện nay, nhiều hệ thống phân loại thảm thực vật rừng dựa vào đặc trưng cấu trúc dạng sống, độ ưu thế, kết cấu hệ thực vật suất thảm thực vật Ngay từ đầu kỷ 19, Humboldt Grinsebach sử dụng dạng sinh trưởng loài ưu kiểu môi trường sống chúng để biểu thị cho nhóm thực vật Phương pháp Humboldt Grinsebach nhà sinh thái học Đan Mạch (Warming, 1094; Raunkiaer, 1934) tiếp tục phát triển Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Raunkiaer (1934) phân chia loài hình thành thảm thực vật thành dạng sống phổ sinh học (phổ sinh học tỉ lệ phần trăm loài quần xã có dạng sống khác nhau) Tuy nhiên, nhiều nhà sinh thái học cho phân loại hình thái, phổ dạng sống Raunkiaer ý nghĩa dạng sinh trưởng Humboldt Grinsebach Trong loại rừng dựa theo cấu trúc dạng sống thảm thực vật, phương pháp dựa vào hình thái bên thảm thực vật sử dụng nhiều Kraft (1884) lần đưa hệ thống phân cấp rừng, ông phân chia rừng thành cấp dựa vào khả sinh trưởng, kích thước chất lượng rừng Phân cấp Kraft phản ánh tình hình phân hoá rừng, tiêu chuẩn phân cấp rõ ràng, đơn giản dễ áp dụng phù hợp với rừng loài tuổi Việc phân cấp rừng cho rừng tự nhiên hỗn loài nhiệt đới vấn đề phức tạp, chưa có tác giả đưa phương án phân cấp rừng cho rừng nhiệt đới tự nhiên chấp nhận rộng rãi Như vậy, hầu hết tác giả nghiên cứu tầng thứ thường đưa nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao mang tính giới nên chưa phản ánh phân tầng rừng tự nhiên nhiệt đới Tóm lại, giới công trình nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng nói chung rừng nhiệt đới nói riêng phong phú, có nhiều công trình nghiên cứu công phu đem lại hiệu cao bảo vệ rừng 1.2.1.2 Những nghiên cứu tái sinh rừng Như biết tái sinh rừng trình sinh học mang tính đặc thù hệ sinh thái rừng, biểu xuất hệ loài gỗ nơi hoàn cảnh rừng như: Dưới tán rừng, lỗ trống rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy Vai trò lịch sử lớp tái sinh thay thế hệ già cỗi Vì vậy, tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp trình phục hồi thành phần rừng chủ yếu tầng gỗ [19], [20], [49] Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Theo quan điểm nhà nghiên cứu hiệu tái sinh rừng xác định mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng con, đặc điểm phân bố Sự tương đồng hay khác biệt tổ thành lớp tầng gỗ nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930 ; Richards, 1952 ; Baur G.N, 1964 ; Rollet, 1969) Do tính phức tạp tổ thành loài cây, có số loài có giá trị nên thực tiễn người ta khảo sát loài có ý nghĩa định Quá trình tái sinh tự nhiên rừng tự nhiên vô phức tạp quan tâm nghiên cứu Phần lớn tài liệu nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng mưa tập trung vào số loài có giá trị kinh tế điều kiện rừng nhiều bị biến đổi J.Van Steenis (1956) [51] nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến rừng mưa nhiệt đới tái sinh phân tán liên tục loài chịu bóng tái sinh vệt loài ưa sáng Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới thảo luận nhiều hiệu qủa cách xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh loài mục đích kiểu rừng Từ nhà lâm sinh học xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh Công trình Walton, A B Bernard, R C - Wyatt Smith (1950) [76] với phương thức rừng đồng tuổi Mã Lai ; Taylor (1954), Jones (1960) với phương thức chặt dần tái sinh tán rừng Nijêria Gana Nội dung hiệu phương thức tái sinh G N Baur (1976) [2] tổng kết tác phẩm sở sinh thái học kinh doanh rừng Về phương pháp điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống Lowdermilk (1927) với diện tích ô đo đếm thông thường từ đến m2 Diện tích ô đo đếm nhỏ nên thuận lợi điều tra số lượng ô phải đủ lớn phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng Để giảm sai số thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1950) đề nghị phương pháp “ điều tra chẩn đoán ” mà theo kích thước ô đo đếm thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển tái sinh trạng thái rừng khác Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Các công trình nghiên cứu phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đáng ý công trình nghiên cứu P.W Richards (1952), Bernard Rollet (1974) tổng kết kết nghiên cứu phân bố số tái sinh tự nhiên nhận xét: ô có kích thước nhỏ (1 m x m; m x 1,5 m) tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, số có phân bố Poisson Ở Châu Phi sở số liệu thu thập Taylor (1954), Barnard (1955) xác định số lượng tái sinh rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ sung trồng rừng nhân tạo Ngược lại, tác giả nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu Bava (1954), Budowski (1956), Atinot (1965) lại nhận định tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng tái sinh có giá trị kinh tế, biện pháp lâm sinh đề cần thiết để bảo vệ phát triển tái sinh có sẵn tán rừng (dẫn theo Nguyễn Duy Chuyên, 1995) [12] Tác giả H Lamprecht (1969) [67] vào nhu cầu ánh sáng loài suốt trình sinh sống để phân chia rừng nhiệt đới thành nhóm ưa sáng, nhóm bán chịu bóng nhóm chịu bóng Đối với rừng nhiệt đới nhân tố sinh thái nhân tố ánh sáng (thông qua độ tàn che rừng), độ ẩm đất, kết cấu quần thụ, bụi, thảm tươi nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến trình tái sinh rừng, có nhiều công trình nghiên cứu, đề cập đến vấn đề Tác giả G N Baur (1976) [2] cho rằng, thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển nảy mầm phát triển mầm ảnh hưởng thường không rõ ràng thảm cỏ, bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng tái sinh Ở quần thụ kín tán, thảm cỏ bụi phát triển chúng có ảnh hưởng đến tái sinh Nhìn chung rừng nhiệt đới, tổ thành mật độ tái sinh thường lớn số lượng loài có giá trị kinh tế thường không nhiều ý hơn, loài có giá trị kinh tế thấp thường nghiên cứu, đặc biệt tái sinh trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy Trong nghiên cứu tái sinh rừng người ta nhận thấy tầng cỏ bụi qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm nguyên tố dinh dưỡng khoáng tầng đất mặt 10 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn [...]... nghiên cứu về diễn thế và đa dạng sinh học Từ đó đề xuất một số giải pháp nhằm phục hồi rừng phục vụ cho công tác phòng hộ đầu nguồn và bảo tồn tài nguyên đa dạng sinh học ở địa phương 2 Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Về lý luận Bổ sung những hiểu biết về đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên tại vùng đầu nguồn Hồ Thác Bà, tỉnh Yên Bái làm góp phần vào việc nghiên cứu. .. về cấu trúc, quá trình tái sinh diễn thế theo chiều hướng thoái bộ so với ở tình trạng nguyên sinh hoặc trước khi khai thác, nhất là ở các lâm phần không được quản lý tốt Trước thực tiễn đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên trong một số trạng thái thảm thực vật thứ sinh tại vùng đầu nguồn Hồ Thác Bà, tỉnh Yên Bái ” làm cơ sở khoa học cho việc nghiên. .. nghiên cứu sinh thái học, sinh thái rừng và đặc biệt là để xây dựng những mô hình lâm sinh cho hiệu quả sản xuất cao Trong nghiên cứu cấu trúc rừng người ta chia ra làm 3 dạng cấu trúc là: cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian Cấu trúc của thảm thực vật là kết quả của quá trình đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật và giữa thực vật với hoàn cảnh sống Trên quan điểm sinh. .. và đặc điểm tái sinh tự nhiên trong hai trạng thái thảm thực vật rừng 3 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CÓ LIÊN QUAN 1.1.1 Thảm thực vật Thảm thực vật (Vegetation) là toàn bộ lớp phủ thảm thực vật ở một vùng cụ thể hay toàn bộ lớp phủ thảm thực vật trên toàn bộ bề mặt trái đất Như vậy thảm thực vật. .. Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 Giới hạn nghiên cứu 3.1 Giới hạn về khu vực nghiên cứu Là xã Xuân Long, huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái, đây là vùng rừng đầu nguồn của Hồ Thác Bà 3.2 Giới hạn về đối tƣợng nghiên cứu Là hai trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên sau nương rẫy và sau khai thác kiệt tại xã Xuân Long, huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái Các thảm cây bụi, cây... thể cùng sinh sống trong một khoảng không gian nhất định trong một giai đoạn phát triển của rừng Cấu trúc rừng vừa là kết quả vừa là sự thể hiện các mối quan hệ đấu tranh sinh tồn và thích ứng lẫn nhau giữa các thành phần trong hệ sinh thái với nhau và với môi trường Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái và cấu trúc tuổi * Cơ sở sinh thái về cấu trúc rừng Quy luật về cấu trúc rừng... VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.2.1 Trên thế giới Đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng tự nhiên đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới tiến hành nghiên cứu nhằm xây dựng cơ sở khoa học và lí luận phục vụ cho công tác kinh doanh rừng 1.2.1.1 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trong hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khác... hồi và sử dụng hợp lý rừng tự nhiên là rất cần thiết trong đó nghiên cứu cấu trúc và tái sinh tự nhiên thảm thực vật rừng là một khâu cơ bản không thể thiếu 1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hồ Thác Bà là hồ nước nhân tạo do ngăn dòng sông Chảy năm 1970 để làm Nhà máy thuỷ điện Thác Bà, nhà máy thuỷ điện đầu tiên ở nước ta Hồ nằm ở địa giới hai huyện Yên. .. Như vậy thảm thực vật là một khái niệm chung chưa chỉ rõ đối tượng cụ thể nào Nó chỉ có ý nghĩa và giá trị cụ thể khi có định ngữ kèm theo như: thảm thực vật cây bụi, thảm thực vật trên đất cát ven biển, thảm thực vật rừng ngập mặn, thảm thực vật tỉnh Thái Nguyên, [24] 1.1.2 Tái sinh rừng Tái sinh (Regeneration) là một thuật ngữ dùng để chỉ khả năng tự tái tạo, hay tự hồi sinh từ mức độ tế bào đến... nghiên cứu về diễn thế và đa dạng sinh học Từ đó đề xuất các biện pháp tác động thích hợp nhằm từng bước đưa rừng về trạng thái có cấu trúc hợp lý, ổn định hơn 2.2 Về thực tiễn Trên cơ sở các quy luật cấu trúc và tái sinh tự nhiên đã phát hiện, đề xuất một số giải pháp nhằm phục hồi rừng phục vụ cho công tác phòng hộ và bảo tồn tài nguyên đa dạng sinh học tại vùng đầu nguồn Hồ Thác Bà 2 Số hóa bởi Trung