BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - Tô Đức Hiện NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TẠI BỐN HUYỆN VÙNG CAO PHÍA BẮC TỈNH HÀ GIANG Chuyên ngành: lâm học Mã số : 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Trọng Bình Hà Nội, 2010 ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng tài nguyên có khả tái tạo quý giá, rừng sở phát triển kinh tế mà giữ chức sinh thái quan trọng Song hệ sinh thái phức tạp bao gồm nhiều thành phần với quy luật xếp khác không gian thời gian Rừng tự nhiên nước ta hầu hết rừng thứ sinh mức độ thoái hoá khác Nguyên nhân chủ yếu người khai thác lạm dụng, đốt nương làm rẫy Độ che phủ giảm từ 43% năm 1943 xuống 28,4% năm 1990, làm tăng ảnh hưởng bất lợi môi trường sống người bão, lũ, hạn hán, ô nhiễm không khí Theo công bố Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn, tính đến năm 2009 diện tích rừng nước ta khoảng 13,2 triệu ha, rừng tự nhiên 10,3 triệu rừng trồng 2,7 triệu với độ che phủ chung nước 39,1% đất tự nhiên Bốn huyện vùng cao phía Bắc tỉnh Hà Giang gồm huyện: Quản Bạ, Yên Minh, Đồng Văn, Mèo Vạc Những năm qua, việc khai thác sử dụng mức, công tác quản lý bảo vệ rừng hiệu dẫn đến diện tích có rừng bị giảm sút nhanh chóng số lượng chất lượng Theo số liệu thống kê năm 2008 [12], diện tích đất có rừng khoảng 77.302 ha, chiếm 55 %, song chủ yếu rừng thứ sinh với chất lượng thấp Những tác động người ảnh hưởng lớn đến khả tồn phát triển rừng, làm xáo trộn quy luật cấu trúc tái sinh tự nhiên rừng Sự rừng kéo theo suy thoái nguồn tài nguyên thiên nhiên khác, đặc biệt nguồn tài nguyên nước Do đặc điểm địa chất Karst khả giữ nước kém, kèm theo hệ thống rừng bị suy giảm dẫn đến nơi thường xuyên thiếu trầm trọng nước sinh hoạt, sản xuất làm ảnh hưởng lớn tới sống phát triển kinh tế cộng đồng dân cư Trong năm qua nhà nước có sách khuyến khích phát triển rừng như: giao khoán bảo vệ, hỗ trợ khoanh nuôi, bảo vệ, trồng rừng Song bốn huyện vùng cao phía Bắc phần diện tích thuộc huyện Yên Minh, Quản Bạ, lại đa phần rừng tự nhiên phát triển núi đá núi đất có tỷ lệ đá lẫn cao làm cho khả phục hồi rừng chậm mặt khác thiếu nghiên cứu cấu trúc rừng, nên đa phần không dám tác động vào rừng biện pháp kỹ thuật có hiệu biện pháp tác động không cao; giải pháp dừng lại việc khoanh nuôi phục hồi tự nhiên, hiệu thấp, chưa có biện pháp kỹ thuật tác động tổng hợp mang tính khoa học tính thực tiễn Thực tiễn chứng minh giải pháp quản lý, phát triển rừng giải thoả đáng có hiểu biết đầy đủ chất quy luật sống hệ sinh thái rừng Do nghiên cứu cấu trúc rừng xem sở quan trọng nhất, giúp nhà lâm nghiệp chủ động việc xác lập kế hoạch biện pháp kỹ thuật tác động xác vào rừng, góp phần quản lý kinh doanh rừng bền vững Từ vấn đề nêu trên, tiến hành thực đề tài: "Nghiên cứu số đặc điểm cấu trúc rừng huyện vùng cao phía Bắc tỉnh Hà Giang” Đề tài thực nhằm góp phần bổ sung hiểu biết cấu trúc rừng địa bàn tỉnh đưa giải pháp kỹ thuật lâm sinh tác động nhằm thúc đẩy phát triển rừng, nâng độ che phủ, góp phần thúc đẩy đa dạng hệ sinh thái rừng bốn huyện vùng cao phía Bắc tỉnh, địa danh UNESCO công nhận Công viên địa chất toàn cầu Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Hệ sinh thái rừng tự nhiên đối tượng đa dạng, phong phú phức tạp cấu trúc đặc điểm tái sinh Chính việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tái sinh rừng tự nhiên gặp không khó khăn, đặc biệt việc phân loại đối tượng để phục vụ cho công tác kinh doanh Cấu trúc rừng quy luật xếp tổ hợp thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian thời gian Cấu trúc rừng bao gồm nội dung sinh thái lẫn hình thái quần thể thực vật Nghiên cứu cấu trúc rừng vấn đề cần thiết phục vụ cho việc đề xuất giải pháp lâm sinh, lập kế hoạch kinh doanh rừng lâu dài Đặc điểm cấu trúc tái sinh rừng tự nhiên nhiều nhà khoa học giới nước tiến hành nghiên cứu xây dựng nhiều sở khoa học lí luận phục vụ cho công tác kinh doanh rừng Có thể điểm qua số nghiên cứu liên quan đến nội dung Luận văn sau: 1.1 Trên giới 1.1.1 Cấu trúc rừng 1.1.1.1 Cơ sở sinh thái cấu trúc rừng Rừng tự nhiên hệ sinh thái phức tạp, bao gồm nhiều thành phần sinh vật với quy luật xếp khác theo không gian thời gian Cấu trúc rừng nhân tố sinh thái kết trình chọn lọc, đấu tranh sinh tồn thực vật với thực vật, thực vật với hoàn cảnh sống xảy tự nhiên Các yếu tố cấu trúc rừng bao gồm: mật độ, tầng phiến, tầng thứ, mạng hình phân bố, cấu trúc tuổi… Nghiên cứu cấu trúc rừng để biết mối quan hệ sinh thái bên quần xã, từ có sở để đề xuất biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp Điển hình nghiên cứu phải nói đến Baur G.N (1976)[1] nghiên cứu vấn đề sở sinh thái học nói chung sở sinh thái học kinh doanh rừng mưa nói riêng, sâu nghiên cứu nhân tố cấu trúc rừng, kiểu xử lý mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Theo tác giả, phương thức xử lý nhằm vào hai mục tiêu cụ thể: "Mục tiêu thứ nhằm cải thiện rừng nguyên sinh vốn thường hỗn loài không đồng tuổi cách đào thải thành thục vô dụng để tạo không gian thích hợp cho lại sinh trưởng Mục tiêu thứ hai tạo lập tái sinh cách xúc tiến tái sinh, thực tái sinh nhân tạo giải phóng lớp tái sinh sẵn có trạng thái ngủ để thay cho lấy khỏi rừng khai thác chăm sóc nuôi dưỡng rừng sau đó" Chính nhờ quan điểm vậy, tác giả đưa tổng kết phong phú nguyên lý tác động xử lý lâm sinh Catinot (1965)[5] nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua việc biểu diễn phẫu đồ rừng Thông qua việc biểu diễn phẫu đồ rừng, nghiên cứu nhân tố cấu trúc sinh thái nhờ việc mô tả phân loại theo khái niệm dạng sống, tầng phiến tác giả cho muốn ổn định hệ sinh thái rừng thiết phải nắm vững quy luật vận động, biết cách điều tiết mối quan hệ phức tạp Odum E.P (1971)[56] hoàn chỉnh học thuyết hệ sinh thái sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) Tansley A.P, năm 1935 Khái niệm hệ sinh thái làm sáng tỏ sở để nghiên cứu nhân tố cấu trúc quan điểm sinh thái học Những kết tác giả làm sáng tỏ khái niện hệ sinh thái rừng sở nghiên cứu nhân tố cấu trúc đứng quan điểm sinh thái học Nó tảng vững cho công trình nghiên cứu cấu trúc rừng hay ứng dụng đề xuất biện pháp lâm sinh phù hợp 1.1.1.2 Về cấu trúc tổ thành Sự phong phú hệ thực vật rừng mưa nhiệt đới nhiều nhà khoa học ghi nhận nghiên cứu đầy đủ chi tiết Nổi bật lên số tác giả như: Theo Schimper (1935) rừng Bắc Mỹ, diện tích 0,5 có đến 25-30 loài gỗ lớn; Brown (1941) cho biết rừng mưa châu Âu Bắc Mỹ trường hợp cực đoan, rừng bao gồm 20- 25 loài gỗ Theo Richards P.W (1952)[31] rừng mưa nhiệt đới, hecta không có 40 loài gỗ, mà có trường hợp đến 100 loài Nhiều loài gỗ lớn sinh trưởng hỗn hợp với theo tỉ lệ nhau, có có hai loài chiếm ưu Baur G.N (1976)[1] nghiên cứu rừng mưa khu vực gần Belem sông Amazôn, ô tiêu chuẩn diện tích khoảng hai hecta thống kê 36 họ thực vật ô tiêu chuẩn diện tích bốn hecta phía bắc New South Wales ghi nhận diện 31 họ chưa kể leo, thân cỏ thực vật phụ sinh Trong rừng ẩm nhiệt đới châu Phi, theo Catinot R (1974)[5] có đến vài trăm loài thực vật; tổ thành thực vật rừng ẩm nhiệt đới Đông Nam thường có nhóm loài ưu - nhóm họ dầu, chiếm đến 50 % quần thụ Mức độ phong phú thành phần thực vật rừng thứ sinh Nepal Kanel K.R Shrestha K (2001)[54] điểm qua, có đến 6.500 loài có hoa 4.064 loài không hoa, có 1.500 loài nấm 350 loài địa y Rõ ràng công trình nghiên cứu tác giả cho thấy mức độ phong phú tổ thành nhóm loài hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới Những kết góp phần lớn vào việc đề xuất tác động hay biện pháp kỹ thuật lâm sinh vào đối tượng phức tạp 1.1.1.3 Về cấu trúc tầng thứ Một số tác Chevalier (1917), Mildbraed (1922) ngụ ý phương pháp dựa vào chiều cao để phân cối thành tầng có tính chất tùy tiện "tầng" thực tế khách quan Richards P.W (1952)[31] sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mưa nhiệt đới mặt hình thái, ông cho rằng: đặc điểm bật rừng mưa nhiệt đới tuyệt đại phận thực vật thuộc thân gỗ Rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có ba tầng, ngoại trừ tầng bụi tầng thân cỏ) Trong rừng mưa nhiệt đới gỗ lớn, bụi loài thân cỏ có nhiều loài leo đủ hình dáng kích thước, nhiều thực vật phụ sinh thân cành "Rừng mưa thực quần lạc hoàn chỉnh cầu kỳ mặt cấu tạo phong phú mặt loài cây" Bên cạnh đó, Catinot.R (1965)[5] cho rừng ẩm nhiệt đới có phân hoá mạnh, tầng quần thụ rõ nét, cụ thể có tầng vượt tán với có chiều cao 40 m tầng bên Ngoài tác giả biểu diễn cấu trúc hình thái rừng phẫu diện đồ ngang đứng Chính tính chất phức tạp phân tầng rừng mưa nhiệt đới nên nhiều tác giả có ý kiến không thống cách phân chia tầng thứ Mặc dù phân tầng phương pháp thể tầng tán rừng mưa nhiệt đới có ý kiến trái ngược, nghiên cứu tập chung lại quan điểm có phân tầng rõ rệt rừng mưa nhiệt đới nhiều nhà khoa học xác nhận 1.1.1.4 Về cấu trúc mật độ Theo Richards P.W (1952)[31], rừng mưa nhiệt đới Nam Mỹ châu Phi, mật độ lâm phần (cây có đường kính ngang ngực từ 10 cm trở lên) biến động từ 390 - 1.710 c/ha, mật độ có đường kính từ 41cm trở lên khoảng 39 - 60 c/ha Baur G.N (1962)[1] cho biết: rừng mưa nguyên sinh Mã Lai diện tích hecta có khoảng 550 có đường kính từ 10 cm trở lên, có đường kính 48 cm từ 42 - 65 c/ha Về mật độ tối ưu lâm phần, H Thomasius (1972) xây dựng lý thuyết khoảng sống số không gian sinh trưởng liên quan tới chiều cao, mật độ tuổi Kairukstis (1980) xác định mật độ tối ưu lâm phần theo diện tích tán mức độ che phủ Nhưng phương pháp thích hợp cho nghiên cứu rừng loài tuổi Đối với rừng hỗn loài khác tuổi, việc xác định tuổi lâm phần khó khăn, khó áp dụng rừng nhiệt đới hỗn loài khác tuổi 1.1.1.5 Về nghiên cứu định lượng Trong thập kỷ gần đây, xu hướng nghiên cứu cấu trúc rừng giới chuyển dần từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lượng, mô hình toán học ngày nhiều tác giả sử dụng để mô cấu trúc mối quan hệ đại lượng cấu trúc rừng tự nhiên a Quy luật phân bố số theo đường kính Quy luật phân bố số theo đường kính quan tâm nhiều Các tác giả dùng phương pháp giải tích để tìm phương trình toán học mô phân bố Nghiên cứu định lượng mối quan hệ, cấu trúc rừng nhiệt đới phải nói đến Rollet (1979)[57] tác giả có nhiều công trình sâu vào lĩnh vực Ông mô quy luật phân bố số theo đường kính thân vị trí 1.3 m, dạng phân bố xác suất Việc mô phân bố số theo đường kính quy luật kết cấu lâm phần nhiều tác giả quan tâm, kiểu phân bố thường biểu diễn dạng toán học với nhiều dạng hàm số khác Balley (1973)[52] sử dụng hàm Weibull, nhiều tác giả khác dùng hàm Hyperbol, Meyer, Poisson, Pierlot (1966) nhận thấy rằng, việc nắn đường thực nghiệm phương trình mũ sai số cỡ kính nhỏ đề xuất nên dùng hàm Hyperbol để nắn đường thực nghiệm tốt J.L.F Batista H.T.Z Docouto (1992)[53] nghiên cứu cấu trúc 19 ô tiêu chuẩn với 60 loài rừng nhiệt đới Maranhoo – Brazil dùng hàm Weibull để nắn phân bố số theo đường kính nhận xét là, hàm Weibull mô tốt phân bố b Quy luật phân bố số theo chiều cao Phần lớn tác giả nghiên cứu cấu trúc lâm phần theo chiều thẳng đứng dựa vào phân bố số theo chiều cao Phương pháp kinh điển nghiên cứu cấu trúc đứng rừng tự nhiên vẽ phẫu diện đồ đứng với kích thước khác tùy theo mục đích nghiên cứu Các phẫu đồ mang lại hình ảnh khái quát cấu trúc tầng tán, phân bố số theo chiều thẳng đứng, từ rút nhận xét đề xuất ứng dụng thực tế Phương pháp nhiều nhà nghiên cứu rừng nhiệt đới áp dụng, điển hình công trình tác giả Richards.P.W (1952)[31] Việc mô phân bố N/H hàm toán học có nhiều tác giả nghiên cứu, song việc sử dụng hàm tuỳ thuộc vào kinh nghiệm tác giả đối tượng cụ thể Nhìn chung nghiên cứu cấu trúc theo hướng định lượng sở thống kê sinh học tập trung vào giải phân bố số theo đường kính chiều cao Các hàm toán học sử dụng để mô đa dạng phong phú, kiểm tra tiêu chuẩn phù hợp thống kê toán học thường đạt mức trung bình Xu hướng nghiên cứu quy luật phân bố nhân tố điều tra, chủ yếu tập trung vào tìm hàm toán học thích hợp để mô quy luật phân bố nhân tố điều tra c Quy luật tương quan đường kình ngang ngực chiều cao vút Giữa chiều cao vút đường kính ngang ngực lâm phần tồn mối quan hệ chặt tuân theo quy luật: tuổi tăng đường kính chiều cao tăng theo chúng tồn mối quan hệ theo dạng đường cong Cùng với tuổi tăng lên đường cong có xu hướng dịch chuyển lên Tiurin D.V (dẫn theo Đào Công Khanh, 1996)[20] Ngoài độ dốc đường cong chiều cao giảm theo tuổi (Prodan, 1965) Một số tác giả sử dụng hàm toán học khác để biểu thị mối quan hệ Có thể điểm qua vài công trình nghiên cứu điển hình sau: Tovstolesse, DI (1930) lấy cấp đất làm sở để nghiên cứu quan hệ Hvn/D1.3 Mỗi cấp đất tác giả lập đường cong chiều cao bình quân ứng với cỡ đường kính để có dãy tương quan cho loài cấp chiều cao Sau dùng phương pháp biểu đồ để nắn dãy tương quan theo dạng đường thẳng Gehrhardt Kopetxki (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1994)[15] Các tác giả Naslund, M (1929); Assmanm, E (1936); Hohenadl, W (1936); Prodan, M (1944); Meyer, H.A (1952)[55] đề nghị dạng phương trình: h  a  b1.d  b2 d h  1,3  d2 a  b.d 2 (1.1) (1.2) h  a  b log d (1.3) h  k d b (1.4) Petterson, H (1955) đề xuất sử dụng phương trình: b a d h  1,3 (1.5) Curtis, R.O (1967) mô quan hệ chiều cao với đường kính tuổi theo dạng phương trình: 1 Log h  d  b1  b2  b3 d A d A (1.6) 1.1.2 Tái sinh rừng tự nhiên Vai trò tái sinh rừng quan trọng, định tồn thảm thực vật, tái sinh rừng tiền đề cho trình diễn rừng, đảm bảo cho rừng trạng thái vận động Do nói nghiên cứu tái sinh góp phần làm sáng tỏ quy luật tồn phát triển rừng khứ, tương lai Về phương pháp điều tra tái sinh, đa số tác giả sử dụng mẫu ô vuông theo hệ thống Lowdermilk (1927), diện tích ô đo đếm thường từ 1- m2; phổ biến phương pháp bố trí ô đo đếm theo hệ thống diện tích nghiên cứu từ 0,25 - 1,0 Davis Richards (1933-1934), nghiên cứu rừng mưa khu vực sông Moraballi, Guana, thống kê số thứ tự từ thấp đến cao, số mầm non m, số non có đường kính 10 cm chiều cao 4,6 m, sau đến số gỗ có đường kính 10 cm, với cỡ đường kính bốn tấc Anh (10 cm); tái sinh thống kê từ hai mét chiều cao 4,6 m với đường kính 10 cm Van Steniss (1956)[58] nêu hai đặc điểm tái sinh phổ biến rừng nhiệt đới kiểu tái sinh phân tán liên tục loài chịu bóng kiểu tái sinh vệt loài ưa sáng Tái sinh phân tán liên tục, rừng mưa nhiệt đới có tổ thành loài phức tạp, khác tuổi nên thời kỳ tái sinh quần thể diễn quanh năm Đặc điểm tái sinh có nguồn gốc sâu sa bắt nguồn từ chất rừng mưa nhiệt đới tiền đề tạo hệ rừng hỗn loài, khác tuổi Một đặc điểm tái sinh khác phổ biến rừng mưa nhiệt đới, thích hợp với loài ưa sáng tái sinh vệt Ánh sáng nhân tố sinh thái ảnh hưởng mạnh đến sinh trưởng tái 98 giá từ tương đối chặt chẽ đến chặt chẽ Kết kiểm tra tồn tham số, hệ số R2 cho thấy chúng tồn tổng thể 5.1.2.5 Chỉ số đa dạng sinh học khu vực nghiên cứu Kết nghiên cứu đánh giá theo số Shannon - Wieneri số Simpson co thấy, khu vực nghiên cứu, trạng thái IIA rừng núi đá có mức độ đa dạng loài cao nhất, sau đến trạng thái IIB sau IIIA2 5.1.2.6 Mật độ tối ưu rừng trồng: Qua điều tra nghiên cứu 14 OTC cho thấy, có 11 OTC có mật độ thấp mật độ tối ưu, cạnh tranh không gian dinh dưỡng Ở OTC lại mật độ lâm phần lớn so với mật độ tối ưu , lâm phần xuất cạnh tranh mặt không gian, cần tỉa thưa để nhằm tạo điều kiện sinh trưởng tốt cho nuôi dưỡng 5.1.3 Đặc điểm cấu trúc tái sinh tán rừng tự nhiên - Đặc điểm cấu trúc tổ thành tái sinh Số loài tái sinh khu vực nghiên cứu có biến động lớn theo trạng thái rừng, nằm khoảng từ 27 loài đến 62 loài; số lượng loài cao trạng thái IIA với 62 loài, thấp trạng thái IIIA2 với 27 loài Các loài ưu từ đến 10 loài, phổ biến Vối thuốc, Dẻ gai, Trâm dài, Dẻ cau, Nghiến, Trai lý Bên cạnh xuất loài ưa sáng mọc nhanh, giá trị kinh tế Thẩm thấu, Bứa tham gia vào công thức tổ thành - Mật độ tái sinh: mật độ tái sinh khu vực nghiên cứu thấp, dao động từ 1.714 - 4.240 cây/ha tuỳ trạng thái, thấp trạng thái rừng núi đá (IIA), trung bình 1.714 cây/ha, - Phẩm cấp chất lượng: chất lượng tái sinh số trạng thái chưa đáp ứng so với yêu cầu, tỷ lệ có chất lượng trung bình chiếm tỷ lệ cao, nhiều loài phi mục đích có chất lượng thấp tồn lâm phần Do đó, cần tiến hành trồng dặm bổ sung có giá trị, bên cạnh cần điều tiết ánh sáng, loại bỏ chất lượng xấu để tạo điều kiện cho tái sinh mục đích phát triển 99 5.1.4 Giải pháp kỹ thuật lâm sinh mô hình phát triển rừng Căn kết nghiên cứu đặc điểm cấu trúc, với quan điểm quản lý sử dụng bền vững rừng khu vực có điều kiện đặc biệt (biên giới, khu vực có tỷ lệ đá lẫn lớn, địa hình Kasrt hiểm trở, thiếu nước sinh hoạt ) Luận văn đưa số giải pháp lâm sinh cho trạng thái rừng thuộc phạm vi nghiên cứu, tập trung chủ yếu biện pháp khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp trồng bổ sung, điều tiết tổ thành, loại bỏ phi mục đích, trồng bổ sung loài địa Đưa mô hình cụ thể biện pháp quản lý nhằm mục đích phát triển rừng theo mục tiêu phục vụ mục tiêu phát triển kinh tế xã hội địa bàn 5.2 Tồn Tuy đề tài nghiên cứu đạt kết định số đặc điểm cấu trúc rừng bốn huyện vùng cao phía Bắc tỉnh Hà Giang, song với điều kiện thời gian, kinh nghiệm kinh phí có hạn, mặt khác khu vực nghiên cứu rộng, địa hình hiểm trở, điều kiện lại khó khăn nên đề tài số tồn sau: - Khu vực nghiên cứu có diện tích rộng lớn, điều kiện lại khó khăn, nghiên cứu số đối tượng điển hình nên chắn bao quát hết tình hình cụ thể khu vực bốn huyện vùng cao phía Bắc tỉnh, - Tuy đưa mô hình cụ thể để áp dụng, song điều kiện nghiên cứu cụ thể tiểu vùng sinh thái, lập địa nên số loài lựa chọn đưa vào mô hình mang tính chất đại diện, 5.3 Khuyến nghị Từ kết nghiên cứu đạt tồn nêu, có số khuyến nghị: Về mặt lý luận thực tiễn, kết mà đề tài nghiên cứu trình bày đưa vào ứng dụng thực tế Tuy nhiên công trình cần tiếp 100 tục nghiên cứu hoàn thiện từ phạm vi nội dung nghiên cứu để nâng cao giá trị tính thiết thực, cụ thể: - Cần mở rộng đối tượng, phạm vi nghiên cứu, tăng dung lượng quan sát lên toàn khu vực huyện vùng cao phía Bắc tỉnh Nghiên cứu đầy đủ tất đặc điểm cấu trúc mối quan hệ ảnh hưởng qua lại toàn khu vực nghiên cứu, - Các mô hình cụ thể phát triển rừng cần tiếp tục nghiên cứu, thử nghiệm thực tế để từ đưa kết luận cụ thể hiệu mô hih thực tiễn Ngoài ra, đặc điểm khu vực nghiên cứu có điều kiện tự nhiên, khí hậu đa dạng, phức tạp mang tính đặc thù, nên cần có nghiên cứu sâu điều kiện lập địa tiểu vùng sinh thái tập quán canh tác để lựa chọn loài trồng cho phù hợp với tiểu vùng cụ thể, địa bàn cụ thể 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Baur G.N (1976), Cơ sở sinh thái học kinh doanh rừng mưa, Vương Tấn Nhị dịch, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Trọng Bình (2009), Nghiên cứu thực trạng đề xuất số biện pháp lựa chọn tập đoàn lâm nghiệp phục vụ mục tiêu phủ xanh phát triển kinh tế vùng núi đá huyện phía Bắc, tỉnh Hà Giang, Đề tài Khoa học cấp tỉnh 2007, Tỉnh Hà Giang Bộ NN PTNT (1998), Qui phạm phục hồi rừng khoanh nuôi xúc tiến tái sinh có trồng bổ sung, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Bộ NN PTNT (2001), Văn tiêu chuẩn kỹ thuật lâm sinh, Tập II, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Catinot R (1965), Lâm sinh học rừng rậm Châu Phi, Vương Tấn Nhị dịch, Tài liệu KHLN, Viện KHLN Việt Nam Lê Mộng Chân, Lê Thị Huyên (2006), Thực vật rừng, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Bùi Văn Chúc (1996), Bước đầu tìm hiểu đặc điểm cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn làm sở đề xuất giải pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý Lâm trường Sông Đà - Hoà Bình, Luận văn thạc sỹ KHLN, Trường Đại học Lâm Nghiệp Trần Văn Con (1991), Khả ứng dụng mô toán để nghiên cứu cấu trúc động thái hệ sinh thái rừng khộp cao nguyên DakNông, Daklak, Luận văn PTS KHNN, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Trần Văn Con (2001), “Nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên Tây Nguyên khả ứng dụng kinh doanh rừng tự nhiên”, Nghiên cứu rừng tự nhiên, Nxb Thống kê, Hà Nội, tr 44-59 10 Lê Trọng Cúc Chu Hữu Quý (2002), Phát triển bền vững miền núi Việt Nam: 10 năm nhìn lại vấn đề đặt ra, Nxb Nông Nghiệp, Hà Nội (4) 102 11 Cục phát triển lâm nghiệp (Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn) (2002), Giới thiệu số loài lâm nghiệp trồng vùng núi đá vôi 12 Cục thống kê (2009), Niên giám thống kê tỉnh Hà Giang năm 2008, Nxb Thống kê 13 Ngô Quang Đê, Triệu Văn Hùng, Phùng Ngọc Lan, Nguyễn Hữu Vĩnh, Lâm Xuân Sanh, Nguyễn Hữu Lộc (1992), âm sinh học, Nxb Nông Nghiệp, Hà Nội 14 Bùi Thế Đồi (2001), Nghiên cứu số đặc điểm cấu trúc tái sinh tự nhiên quần xã thực vật rừng núi vôi ba địa phương miền Bắc Việt Nam, Luận văn Thạc sỹ khoa học Lâm Nghiệp, Trường Đại Học Lâm nghiệp 15 Phạm Ngọc Giao (1994), Mô hình hoá động thái số quy luật cấu trúc lâm phần loài ứng dụng thực tiễn kinh doanh rừng trồng thông đuôi ngựa vùng Đông bắc Việt Nam, Kết nghiên cứu khoa học 1990-1994, Nxb Hà Nội 16 Đồng Sỹ Hiền (1974), Lập biểu thể tích biểu đồ độ thon đứng cho rừng Việt Nam, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 17 Vũ Tiến Hinh (1988), “Xác định quy luật sinh trưởng cho loại rừng tự nhiên”, Tạp chí Lâm nghiệp, (1), tr 17-19 18 Phạm Quốc Hùng (2005), “Đánh giá khả phục hồi rừng vùng Đông Bắc Việt Nam”, Khoa học công nghệ nông nghiệp phát triển nông thôn 20 năm đổi mới, (5), tr 240-249, Nxb Chính trị quốc gia, Hà Nội 19 Bảo Huy (1993), Góp phần nghiên cứu đặc điểm rừng nửa rụng lá, rụng Bằng lăng (Lagerstroemia calyculata Kurz) làm sở đề xuất giải pháp kỹ thuật khai thác nuôi dưỡng DakLak, Tây Nguyên, Luận văn PTS KHNN, Viện KHLN Việt Nam 20 Đào Công Khanh (1996), Nghiên cứu số đặc điểm cấu trúc rừng rộng thường xanh Hương Sơn, Hà Tĩnh làm sở đề xuất biện 103 pháp lâm sinh phục vụ khai thác nuôi dưỡng rừng, Luận án PTS Khoa học Nông nghiệp, Hà Nội 21 Ngô Kim Khôi, Nguyễn Hải Tuất, Nguyễn Văn Tuấn (2001), Tin học ứng dụng lâm nghiệp, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 22 Phùng Ngọc Lan (1986), Lâm sinh học, 1, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 23 Loestchau (1961-1966), Phân chia kiểu trạng thái phương hướng kinh doanh rừng hỗn giao rộng thường xannh nhiệt đới, Nguyễn Văn Khanh Nguyễn Văn Thịnh dịch 24 Nguyễn Ngọc Lung (1987), “Mô hình hoá trình sinh trưởng loài mọc nhanh để dự đoán sản lượng”, Tạp chí Lâm Nghiệp, (8) 25 Nguyễn Ngọc Lung (1991), “Về phục hồi rừng Việt Nam”, Thông tin khoa học kỹ thuật Lâm Nghiệp, (01), tr 03-11 26 Hoàng Kim Ngũ, Phùng Ngọc Lan (2005), Sinh thái rừng, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 27 Trần Ngũ Phương (1970), Bước đầu nghiên cứu rừng miền Bắc Việt Nam, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 28 Trần Ngũ Phương (2000), Một số vấn đề rừng nhiệt đới Việt Nam, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 29 Vũ Đình Phương, Đào Công Khanh (2001), “Kết thử nghiệm phương pháp nghiên cứu số quy luật cấu trúc, sinh trưởng phục vụ điều chế rừng rộng, hỗn loại thường xan Kon Hà Nừng - Gia Lai”, Nghiên cứu rừng tự nhiên, Nxb Thống kê, Hà Nội 30 Plaudy J, (1987), “Rừng nhiệt đới ẩm”, Văn Tùng dịch, Tổng luận chuyên đề, (8), Bộ Lâm nghiệp 31 Richards.P.W (1952), Rừng mưa nhiệt đới, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 32 Lê Sáu (1996), Nghiên cứu số đặc điểm cấu trúc rừng đề xuất tiêu kinh tế kỹ thuật cho phương thức khai thác chọn nhằm sử dụng 104 rừng lâu bền khu vực Kon Hà Nừng- Tây Nguyên, Luận án PTS Khoa học Nông nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp 33 Phạm Đình Tam (1987), “Khả tái sinh tự nhiên tán rừng thứ sinh vùng Hương Sơn, Hà Tĩnh”, Thông tin khoa học kỹ thuật lâm nghiệp, Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam, (1), tr 23-26 34 Hoàng Văn Thắng, Nguyễn Bá Chất (2005), “Nghiên cứu xây dựng mô hình trồng rừng hỗn loài loài rộng địa đất rừng thoái hóa tỉnh phía Bắc”, Khoa học công nghệ nông nghiệp phát triển nông thôn 20 năm đổi mới, (5), tr 269-281, Nxb Chính trị quốc gia, Hà Nội 35 Nguyễn Văn Thêm (1992), Nghiên cứu trình tái sinh Dầu song nàng (Dipterocarrpus dyeri Pierre) rừng kín ẩm thường xanh nửa rụng nhiệt đới mưa ẩm Đồng Nai nhằm đề xuất biện pháp khai thác tái sinh nuôi dưỡng rừng, Luận án PTS Nông Nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 36 Nguyễn Văn Thêm (2004), “Sự kết hợp nhóm loài gỗ kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới Tân Phú, Đồng Nai”, Tạp chí nông nghiệp phát triển nông thôn, (02), tr 250-251 37 Trần Xuân Thiệp (1995), Nghiên cứu quy luật phân bố chiều cao tái sinh rừng chặt chọn lâm trường Hương Sơn, Hà Tĩnh, Công trình nghiên cứu khoa học kỹ thuật, Viện Điều tra quy hoạch rừng 19911995, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 38 Ngô Văn Trai (1995), Tái sinh rừng biện pháp lâm sinh phục hồi rừng, Viện Điều tra qui hoạch rừng, Bộ Lâm nghiệp 39 Nguyễn Văn Trương (1973), Phương pháp thống kê đứng rừng gỗ hỗn loài, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 40 Nguyễn Văn Trương (1983), Quy luật cấu trúc rừng gỗ hỗn loài, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 105 41 Nguyễn Văn Trương (1986), Thâm canh rừng tự nhiên, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 42 Thái Văn Trừng (1970), Những hệ sinh thái rừng nhiệt đới Việt Nam, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 43 Thái Văn Trừng (1978), Thảm thực vật rừng Việt Nam, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 44 Thái Văn Trừng (1999), Những hệ sinh thái rừng nhiệt đới Việt Nam, Nxb Khoa học kỹ thuật 45 Trần Cẩm Tú (1999), Nghiên cứu đặc diểm cấu trúc tăng trưởng rừng tự nhiên phục hồi sau khai thác làm sở đề xuất số biện pháp xử lý lâm sinh điều chế rừng Hương Sơn, Hà Tĩnh Luận án TS Nông nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp 46 Nguyễn Hải Tuất (1982), Thống kê toán học lâm nghiệp, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 47 Nguyễn Hải Tuất (1986), “Phân bố khoảng cách ứng dụng nó”, Thông tin Khoa học kỹ thuật, (4), Trường Đại học Lâm nghiệp 48 Nguyễn Hải Tuất Nguyễn Trọng Bình (2005), Khai thác sử dụng SPSS để xử lý số liệu nghiên cứu Lâm Nghiệp, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 49 Nguyễn Hải Tuất, Ngô Kim Khôi (1996), Xử lý thống kê kết nghiên cứu thực nghiệm nông lâm nghiệp máy vi tính, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 50 Nguyễn Hải Tuất, Vũ Tiến Hinh, Ngô Kim Khôi (2006), Phân tích thống kê Lâm Nghiệp, Nxb Hà Nội 51 Viện điều tra qui hoạch rừng (1995), Sổ tay điều tra qui hoạch rừng, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội TIẾNG ANH 52 Balley D (1973), Quantiying diameter distriution with the Weibull function, Forest Sci 21.4 106 53 Batista.J.L.F; DoCourto.H.T.Z (1992), Fitting the Weibull function to dinameter distribution of Tropical trê forest, (4 - Dirision - IUFRO) XIX World Congress 54 Kanel, K.R & Shrestha, K (2001), "Tropical secondary forest in Nepal and their importance to local people", Journal of Tropical Forest Science 13 (4), pp 691-704, Published by CIFOR, Jakarta, Indonesia 55 Meyer H A (1952), Structure, growth and drain in balanced and uneven aged forests, J.Forestry 50 56 Odum, E.P (1971), Fundamentals of ecology, (3), Press of WB SAUNDERS Company 57 Rollet (1979), Application de diverses me' thodes d' analyse de donne's a' desinvintainess forestiess detailles enfor'ts tropical, Cecol, Plant 58 Van Steenis J (1956), Basic principles of rain forest Sociology, Study of tropical vegetation prceedings of the Kandy Symposium UNESCO i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chương trình đào tạo Cao học (Khoá XV- Hệ tập trung) trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam đánh giá kết học tập khoá học, đồng ý Khoa Sau đại học, hướng dẫn TS Nguyễn Trọng Bình, thực đề tài luận văn: “Nghiên cứu số đặc điểm cấu trúc rừng bốn huyện vùng cao núi đá phía bắc tỉnh Hà Giang” Trong trình thực hoàn thành luận văn, với cố gắng thân, nhận bảo tận tình thầy giáo hướng dẫn, giúp đỡ khoa Sau đại học, Uỷ ban nhân dân huyện Quản Bạ, Yên Minh, Đồng Văn, Mèo Vạc, Sở Khoa học Công nghệ, Sở Nông nghiệp PTNT, Chi cục Kiểm lâm, Cục thống kê Tỉnh đồng nghiệp Nhân dịp này, xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn TS.Nguyễn Trọng Bình tận tình bảo suốt trình thực đề tài, xin cám ơn đồng nghiệp giúp đỡ, động viên hoàn thành luận văn Tôi trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, khoa Sau Đại học, thầy giáo, cô giáo trường Đại học lâm nghiệp tạo điều kiện thuận lợi hết lòng giúp đỡ suốt trình học tập Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Sở Khoa học Công nghệ tạo điều kiện để có thời gian hoàn thành luận văn Mặc dù nỗ lực thực đề tài hạn chế thời gian nghiên cứu, nên luận văn tránh khỏi thiếu sót, mong nhận ý kiến đóng góp thầy cô, nhà khoa học bạn bè đồng nghiệp Tôi xin cam đoan số liệu sử dụng Luận văn lấy từ số liệu gốc, kết nghiên cứu tính toán thật Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2010 Tô Đức Hiện ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn i Mục lục .ii Bảng chữ viết tắt vi Danh mục bảng vii Danh mục hình ix ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới .3 1.1.1 Cấu trúc rừng 1.1.2 Tái sinh rừng tự nhiên 1.2 Ở Việt Nam 11 1.2.1 Cấu trúc rừng 11 1.2.2 Tái sinh rừng tự nhiên 16 Chương MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1 Mục tiêu nghiên cứu .19 2.2 Giới hạn nghiên cứu .19 2.2.2 Địa điểm nghiên cứu .19 2.3 Nội dung nghiên cứu 19 2.4 Quan điểm, phương pháp luận .20 2.5 Phương pháp nghiên cứu .21 Chương 3.ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 33 3.1 Điều kiện tự nhiên 33 3.1.1 Vị trí địa lý 33 3.1.2 Khí hậu thời tiết 33 3.1.3 Địa hình 33 3.1.4 Thổ nhưỡng 34 iii 3.1.5 Thủy văn 35 3.1.6 Thảm thực vật rừng 36 3.2 Điều kiện dân sinh, kinh tế xã hội 37 3.2.1 Dân tộc, dân số, lao động tập quán canh tác 37 3.2.2 Điều kiện kinh tế 38 3.2.3 Điều kiện xã hội sở hạ tầng 40 3.2.4 Đánh giá chung điều kiện tự nhiên- kinh tế - xã hội 41 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42 4.1 Đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên 42 4.1.1 Phân loại trạng thái rừng 44 4.1.2 Cấu trúc tổ thành 44 4.1.3 Quy luật phân bố số theo đường kính 52 4.1.4 Quy luật phân bố số theo chiều cao 63 4.1.5 Quy luật tương quan D1.3 Hvn 69 4.1.6 Đánh giá số đa dạng sinh học 71 4.2 Đặc điểm cấu trúc rừng trồng 73 4.2.1 Phân bố số theo cỡ kính 73 4.2.2 Phân bố số theo chiều cao 76 4.2.3 Tương quan Hvn D1.3 đối tượng rừng trồng 78 4.2.4 Mật độ mật độ tối ưu 79 4.3 Đặc điểm tái sinh tán rừng tự nhiên 80 4.3.1 Đặc điểm cấu trúc tổ thành 851 4.3.2 Mật độ phân cấp chất lượng 85 4.4 Đề xuất số giải pháp pháp phát triển rừng khu vực nghiên cứu 807 4.4.1 Giải pháp kỹ thuật lâm sinh 87 4.4.2 Đề xuất số mô hình cụ thể phát triển rừng: .90 4.4.3 Đề xuất số biện pháp quản lý, phát triển rừng 94 Chương KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ 96 5.1 Kết luận 96 5.2 Tồn 99 5.3 Khuyến nghị 99 iv BẢNG CHỮ VIẾT TẮT OTC : Ô tiêu chuẩn ODB : Ô dạng D1.3 : Đường kính thân vị trí 1,3m (cm) Hvn : Chiều cao vút (m) Dt : Đường kính tán G : Tiết diện ngang G% : % tiết diện ngang IV% : Công thức tổ thành (mức độ quan trọng) N/ha : Mật độ (cây/ha) N% Tỷ lệ % mật độ N-D1.3 : Phân bố số theo đường kính ngang ngực N-Hvn : Phân bố số theo chiều cao vút Hvn/D1.3 : Tương quan chiều cao vút với đường kính ngang R :ngưc Hệ số tương quan ,  : Các tham số hàm Weibull 2 Tiêu chuẩn bình phương IIA Rừng IIA IIB Rừng IIB IIIA2 Rừng IIIA2 v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng 3.1 Hiện trạng sử dụng đất khu vực nghiên cứu Trang 35 4.1 Phân loại trạng thái rừng khu vực nghiên cứu 42 4.2 Tổ thành cho trạng thái rừng IIA khu vực nghiên cứu 46 4.3 Tổ thành loài trạng thái IIB khu vực nghiên cứu 48 4.5 Tổ thành loài cho trạng thái rừng núi đá 51 4.6 Kết kiểm tra OTC trạng thái 53 4.7 Kết mô phân bố N/D1.3 cho trạng thái IIA độ cao < 700m 54 4.8 Kết mô phân bố N/D1.3 trạng thái IIA (700m÷1000m) 56 4.9 Kết mô phân bố N/D1.3 trạng thái IIB 58 4.10 Kết mô phân bố N/D1.3 cho trạng thái IIIA2 59 4.11 Kết mô phân bố N/D1.3 cho trạng thái núi đá 61 4.12 Kết kiểm tra OTC trạng thái 64 4.13 Kết phân bố N/Hvn cho trạng thái IIA 64 4.14 Kết mô phân bố N/Hvn cho trạng thái IIB, IIIA2 66 4.15 Kết mô phân bố N/Hvn cho trạng thái rừng núi đá (IIA) 68 4.16 Phương trình tương quan Hvn/D1.3 khu vực nghiên cứu 70 4.17 Tổng hợp kết tính toán số đa dạng sinh học 71 4.18 Kêt mô hình hóa phân bố N/D1.3 rừng trồng 74 4.19 Kết mô hình hóa phân bố N/Hvn rừng trồng hỗi loài 76 4.20 Kêt mô hình hóa phân bố N/Hvn rừng trồng loài 77 4.21 Phương trình tương quan OTC 79 4.22 Mật độ mật độ tối ưu rừng trồng 80 4.23 Công thức tổ thành tái sinh cho trạng thái IIA 81 4.24 Công thức tổ thành tái sinh cho trạng thái IIB 83 4.25 Công thức tổ thành tái sinh cho trạng thái IIIA2 84 4.26 Công thức tổ thành tái sinh cho trạng thái núi đá 85 4.27 Mật độ tái sinh rừng tự nhiên khu vực nghiên cứu 86 vi DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 4.1 Biểu đồ phân bố N/D1.3 trạng thái IIA (độ cao