Luận văn Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc các trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên tại trạm đa dạng sinh học Mê Linh tỉnh Vĩnh Phúc

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM NGUYỄN CƠNG HOAN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CÁC TRẠNG THÁI THẢM THỰC VẬT THỨ SINH PHỤC HỒI TỰ NHIÊN TẠI TRẠM ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH TỈNH VĨNH PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NƠNG NGHIỆP Thái Nguyên, 2008 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM NGUYỄN CƠNG HOAN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CÁC TRẠNG THÁI THẢM THỰC VẬT THỨ SINH PHỤC HỒI TỰ NHIÊN TẠI TRẠM ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH TỈNH VĨNH PHÚC Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NƠNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học : TS. Nguyễn Văn Sinh Thái Nguyên, 2008 Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng cĩ ai cơng bố trong một số cơng trình nào khác. Tác giả Nguyễn Cơng Hoan Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Lời cảm ơn Trước tiên tơi xin cảm ơn TS. Nguyễn Văn Sinh người đã hướng dẫn trực tiếp, chỉ bảo tận tình, giúp đỡ chân thành và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành cơng trình này. Nhân dịp này tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến sự quan tâm, giúp đỡ, động viên của các thầy cơ giáo cùng bạn đồng nghiệp Khoa Sau đại học, trường Đại học Nơng Lâm Thái Nguyên; Trạm Đa dạng sinh học Mê linh tỉnh Vĩnh Phúc; Phịng Sinh thái thực vật trong suốt quá trình thực hiện đề tài và viết luận văn. Tơi xin chần thành cảm ơn đến tập thể Ban lãnh đạo cùng các quý phịng, khoa trường Trung cấp Nơng Lâm Sơn La đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tơi yên tâm học tập và cơng tác. Cuối cùng cho tơi gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân và bạn bè gần xa đã giúp đỡ và động viên tơi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hồn thành cuốn luận văn này. Thái Nguyên, ngày 15 tháng 11 năm 2008 Tác giả Nguyễn Cơng Hoan Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt i Danh mục các bảng ii Danh mục các hình iii ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Chương 1 - TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1.1. Trên thế giới 3 1.1.1. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng 3 1.1.2. Những nghiên cứu về tái sinh 7 1.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam 10 1.2.1. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng 10 1.1.2. Những nghiên cứu về tái sinh 17 Chương 2 - ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 18 2.1. Điều kiện tự nhiên 18 2.1.1. Vị trí địa lý 18 2.1.2. Địa hình 18 2.1.3. Địa chất và thổ nhưỡng 20 2.1.4. Khí hậu thuỷ văn 20 2.1.5. Tài nguyên động thực vật rừng 22 2.2. Tình hình dân sinh kinh tế 26 Chương 3 - MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 3.1. Mục tiêu nghiên cứu 27 Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3.1.1. Về lý luận 27 3.1.2. Về thực tiễn 27 3.2. Giới hạn nghiên cứu 27 3.2.1. Giới hạn về khu vực nghiên cứu 27 3.2.2. Giới hạn về đối tượng và thời gian nghiên cứu 27 3.2.3. Giới hạn về nội dung nghiên cứu 28 3.3. Nội dung nghiên cứu 28 3.3.1. Đặc điểm cấu trúc tổ thành 28 3.3.2. Một số đặc điểm cấu trúc ngang 28 3.3.3. Một số đặc điểm cấu trúc đứng 28 3.3.4. Tương quan giữa chiều cao vút ngọn với đường kính ngang ngực 28 3.3.5. Một số đặc điểm tái sinh 28 3.4. Để xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm bảo tồn và phát triển tài nguyên đa dạng sinh học tại khu vực nghiên cứu. 29 3.5. Phƣơng pháp nghiên cứu 29 3.5.1. Phương pháp luận 29 3.5.2. Phương pháp thu thập số liệu 29 3.5.3. Phương pháp phân tích và sử lý số liệu 34 Chương 4 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 40 4.1. Các đặc trƣng của TTV hồi tự nhiên tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh 40 4.1.1 Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau nương rẫy 41 4.1.2. Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau khai thác kiệt 44 4.2. Đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái 48 4.2.1. Chỉ số IVI và cơng thức tổ thành sinh thái trong quần hợp cây gỗ 49 4.2.2. Đánh giá sự biến động thành phần lồi giữa các nhĩm cây 59 4.2.3. Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học của quần hợp cây gỗ 61 4.2.4. Đặc điểm cấu trúc tầng phiến 62 4.3. Một số đặc điểm cấu trúc ngang 63 Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4.3.1. Phân bố lồi theo các nhĩm tần số xuất hiện 63 4.3.2. Sự phân bố số lồi cây theo cấp đường kính 66 4.3.3. Sự phân bố số cây theo cấp đường kính 67 4.4. Một số đặc điểm cấu trúc đứng 69 4.4.1. Phân bố số cây theo cấp chiều cao 69 4.4.2. Phân bố lồi theo cấp chiều cao 72 4.5. Quy luật tƣơng quan giữa chiều cao và đƣờng kính thân cây 73 4.6. Đặc điểm tái sinh tự nhiên trong hai trạng thái TTV 77 4.6.1. Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học tầng cây tái sinh 78 4.6.2. Đặc điểm cấu trúc tổ thành mật độ cây tái sinh 79 4.6.3. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh 81 Chương 5 - KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ - ĐỀ XUẤT 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 PHỤ LỤC Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Hvn Chiều cao vút ngọn D1,3 Đường kính thân cây tại vị trí 1,3 m H VN Chiều cao vút ngọn trung bình D 1,3 Đường kính trung bình OTC Ơ tiêu chuẩn ODB Ơ dạng bản 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 cây gỗ SI Chỉ số tương đồng về thành phần lồi cây 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 i Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Nội dung Trang 2.1 Số liệu khí tượng trạm khí tượng Vĩnh Yên 21 3.1 Ký hiệu độ nhiều (độ dầy rậm) thảm tươi 38 4.1 Tổng số lồi và lồi ưu thế sinh thái ở hai TTV 50 4.2. Kết quả các lồi cây gỗ cĩ chỉ số IVI > 5% ở hai TTV 51 4.3 Tổ thành, mật độ tầng cây cao TTV sau NR 52 4.4 Tổ thành, mật độ tầng cây nhỡ TTV sau NR 54 4.5 Tổ thành, mật độ tầng cây cao TTV sau KTK 55 4.6 Tổ thành, mật độ tầng cây nhỡ TTV sau KTK 57 4.7 Chỉ số tương đồng về thành phần lồi ở hai TTV 60 4.8 Chỉ số tương đồng về thành phần lồi của TTV sau NR 60 4.9 Chỉ số tương đồng về thành phần lồi của TTV sau KTK 60 4.10 Kết quả chỉ số đa dạng sinh học ở hai TTV 62 4.11 Phân bố số lồi theo cấp đường kính ở hai TTV 66 4.12 Phân bố số cây theo cấp đường kính ở hai TTV 68 4.13 Phân bố số cây theo cấp chiều cao ở hai TTV 70 4.14 Phân bố số lồi theo cấp chiều cao ở hai TTV 72 4.15 Kết quả các phương trình tương quan H/D hai TTV 75 4.16 Chỉ tiêu thống kê phương trình tương quan H/D bằng hàm số H1 = a*(1-exp(b-c*D));H2 = 1,3+D/(a+b*D) 76 4.17 Chỉ số đa dạng sinh học tầng cây tái sinh ở hai TTV 78 4.18 Cấu trúc tổ thành, mật độ cây tái sinh ở hai TTV 79 4.19 Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh ở hai TTV 81 ii Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Nội dung Trang 2.1 Bản đồ Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc 19 3.1 Sơ đồ ơ tiêu chuẩn cấp I với các ơ cấp II và cấp III 31 3.2 Sơ đồ phân bố OTC tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh 33 4.1 Đồ thị đường tổng gĩp lồi trên diện tích của TTV sau NR 42 4.2 Ảnh TTV sau NR đã phục hồi tự nhiên được 9 - 10 năm 44 4.3 Đồ thị đường tổng gĩp lồi trên diện tích của TTV sau KTK 45 4.4 Ảnh TTV sau KTK đã phục hồi tự nhiên được 9 - 11 năm 47 4.5 Cấu trúc tầng phiến ở hai TTV 63 4.6 Phân bố số lồi theo nhĩm tần số ở TTV sau NR 63 4.7 Phân bố số lồi theo nhĩm tần số ở TTV sau KTK 64 4.8 Đồ thị phân bố số lồi theo cấp đường kính ở hai TTV 67 4.9 Đồ thị phân bố số cây theo cấp đường kính của hai TTV 68 4.10 Đồ thị phân bố số cây theo cấp chiều cao ở hai TTV 71 4.11 Đồ thị phân bố số lồi theo cấp chiều cao ở hai TTV 73 4.12 Đồ thị tương quan H/D trạng thái TTV sau NR 77 4.13 Đồ thị tương quan H/D trạng thái TTV sau KTK 77 iii Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng là di sản của mỗi quốc gia, cĩ ý nghĩa quan trọng trong đời sống con người. Ngồi khả năng cung cấp gỗ, củi, dược liệu….rừng cịn cĩ vai trị to lớn trong việc bảo vệ đất, nước, khơng khí tạo nên sự cân bằng sinh thái và sự phát triển bền vững của sự sống trên trái đất. Vai trị của rừng là rất to lớn, thế nhưng trong những năm vừa qua diện tích rừng tự nhiên của chúng ta ngày càng giảm sút cả về số lượng và chất lượng. Theo số liệu thống kê của Viện điều tra quy hoạch rừng, năm 1945 tổng diện tích rừng tự nhiên của nước ta là 14 triệu ha, tương đương với độ che phủ là 43%, đến năm 1990 tổng diện tích rừng nước ta chỉ cịn là 9,175 triệu ha, tương đương với độ che phủ là 27,2%. Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến mất rừng là do chiến tranh, khai thác bừa bãi, đốt nương làm rẫy. Từ khi Chính phủ cĩ chỉ thị 286/TTg (năm 1996) cấm khai thác rừng tự nhiên, tốc độ phục hồi rừng đã trở nên khả quan hơn. Năm 2003 tổng diện tích rừng nước đã là 12 triệu ha, tương đương với và độ che phủ là 36,1%, trong đĩ rừng tự nhiên chiếm 10 triệu ha và rừng trồng chiếm 2 triệu ha. Để đạt được kết quả như trên, Chính phủ đã giao quyền sử dụng đất rừng cho các tổ chức, các cá nhân và hộ gia đình trồng, chăm sĩc và quản lý bảo vệ. Những chính sách này đã gĩp phần tích cực trong việc làm tăng diện tích rừng, giảm diện tích đất trống đồi trọc và rừng đã dần phục hồi trở lại. Cĩ được kết quả đĩ là do những cơ chế chính sách trên của Chính phủ đã bước đầu tạo được sự chuyển biến theo hướng xã hội hố nghề rừng, làm cho rừng cĩ chủ và người dân đã chủ động tham gia quản lý bảo vệ phát triển rừng. Rừng tự nhiên của nước ta rất lớn, do đĩ việc nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học cho cơng tác quản lý, bảo vệ, phục hồi và sử dụng hợp lý rừng tự nhiên là rất cần thiết trong đĩ nghiên cứu cấu trúc thảm thực vật rừng là một khâu cơ bản khơng thể thiếu. Đối với cơng tác phục hồi rừng tự nhiên, nghiên cứu cấu trúc rừng cho phép đưa ra những quyết định quan trọng như: để rừng tái sinh tự nhiên hay trồng bổ sung, nếu trồng bổ sung thì trồng lồi gì, trồng với mật độ Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 nào, kích thước cây con là bao nhiêu và trồng bổ sung theo đám hay trồng đều trên khắp diện tích? Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh tỉnh Vĩnh Phúc thuộc Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật (Viện khoa học và Cơng nghệ Việt Nam) nằm trong những vùng đệm của Vườn quốc gia Tam Đảo. Đây là vùng đồi núi thấp phía Đơng Bắc Việt Nam, nơi rừng đã bị phá hủy một cách nghiêm trọng do những tác động của con người như: đốt nương làm rẫy, chăn thả gia súc, khai thác gỗ củi…. Kết quả điều tra đã cho thấy, rừng nguyên sinh trên khu vực địa bàn Trạm đã bị phá huỷ hồn tồn, thay vào đĩ là các trạng thái thảm thực vật thứ sinh nhân tác: trảng cỏ, trảng cây bụi, rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên và rừng trồng nhân tạo. Vấn đề đặt ra là phải làm gì để xúc tiến phục hồi thảm thực vật rừng tự nhiên trên địa bàn Trạm. Trước thực tiễn đĩ, chúng tơi tiến hành thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc các trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh tỉnh Vĩnh Phúc ” nhằm đánh giá thực trạng và đặc điểm cấu trúc của các trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Trạm làm cơ sở khoa học đề xuất các giải pháp xúc tiến quá trình phục hồi nhằm nâng cao chất lượng rừng và các quá trình diễn ra trong hệ sinh thái rừng tự nhiên. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Ngay từ những năm đầu của thế kỷ 20, ở Việt Nam và các nước trên thế giới đã cĩ những cơng trình nghiên cứu về cấu trúc rừng và tái sinh rừng làm cơ sở khoa học phục vụ kinh doanh rừng một cánh hợp lý cĩ hiệu quả, đạt được những yêu cầu về kinh tế và mơi trường sinh thái. Phương pháp nghiên cứu từ mơ tả định tính chuyển dần sang định lượng, các quy luật kết cấu tồn tại trong các hệ sinh thái và các mối quan hệ qua lại giữa các thành phần bên trong và bên ngồi hệ sinh thái đã được nhiều tác giả khái quát dưới dạng các mơ hình. Cùng với sự phát triển của tin học, nhiều mơ hình tốn học từ đơn giản đến phức tạp đã được đưa vào định lượng hố các quy luật của tự nhiên. Nhưng với hệ sinh thái rừng nhiệt đới vẫn cịn là sự bí ẩn đối với các nhà nghiên cứu. Cĩ thể điểm qua một số cơng trình trong và ngồi nước cĩ liên quan đến đề tài nghiên cứu như sau. 1.1. Trên thế giới 1.1.1. 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 đĩ các lồi cĩ đặc điểm sinh thái khác nhau cĩ thể cùng sinh sống hồ thuận trong một khoảng khơng 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 mơi trường sinh thái. Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái và cấu trúc tuổi. 1.1.1.1. Cơ sở sinh thái về cấu trúc rừng Quy luật về cấu trúc rừng là cơ sở quan trọng để nghiên cứu sinh thái học, sinh thái rừng và đặc biệt là để xây dựng những mơ 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 khơng 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 Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 vật và giữa thực với hồn cảnh sống. Trên quan điểm sinh thái thì cấu trúc rừng chính là hình thức bên ngồi phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng, thực tế cấu trúc rừng nĩ cĩ tính quy luật và theo trật tự của quần xã. Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được P. W. Richards (1952), G. N. Baur (1964), E. P. Odum (1971)… tiến hành. Những nghiên cứu này đã nêu lên quan điểm, các khái niệm và mơ tả định tính về tổ thành, dạng sống và tầng phiến của rừng. Theo tác giả G. N. Baur (1964) [64] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái nĩi chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng nĩi riêng, trong đĩ đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng, các kiểu sử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. Từ đĩ tác giả đưa ra các nguyên lý tác động sử lý lâm sinh cải thiện rừng. P. Odum (1971) [70] đã hồn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley (1935). Khái niệm sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học. Cơng trình nghiên cứu của R. Catinot (1965) [5], J. Plaudy (1987) [34] đã biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các cấu trúc sinh thái thơng qua việc mơ tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến. 1.1.1.2. Mơ tả về hình thái cấu trúc rừng Hiện tượng thành tầng là sự sắp xếp khơng gian phân bố của các thành phần sinh vật rừng trên cả mặt bằng và theo chiều thẳng đứng. Phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng do P.W. Richards (1952) [71] đề xướng và sử dụng lần đầu tiên ở Guam đến nay vẫn là phương pháp cĩ hiệu quả để nghiên cứu cấu trúc tầng thứ của rừng. Tuy nhiên phương pháp này cĩ nhược điểm là chỉ minh họa được cách sắp xếp theo chiều thẳng đứng của các lồi cây gỗ trong diện tích cĩ hạn. Cusen (1953) đã khắc phúc bằng cách vẽ một số giải kề bên nhau và đưa lại một hình tượng về khơng gian ba chiều. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 P. W. Richards (1959, 1968, 1970) [35] đã phân biệt tổ thành rừng mưa nhiệt đới làm hai loại là rừng mưa hỗn hợp và rừng mưa đơn ưu cĩ tổ thành lồi cây đơn giản. Cũng theo tác giả thì rừng mưa thường cĩ nhiều tầng (thường cĩ 3 tầng, trừ tầng cây bụi và tầng cây cỏ). Trong rừng mưa nhiệt đới, ngồi cây gỗ lớn, cây bụi và các lồi thân thảo cịn cĩ nhiều loại dây leo cùng nhiều lồi thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây. Hiện nay, nhiều hệ thống phân loại thảm thực vật rừng đã dựa vào các đặc trưng như cấu trúc và dạng sống, độ ưu thế, kết cấu hệ thực vật hoặc năng suất thảm thực vật. Ngay từ đầu thế kỷ 19, Humboldt và Grinsebach đã sử dụng dạng sinh trưởng của các lồi cây ưu thế và kiểu mơi trường sống của chúng để biểu thị cho các nhĩm thực vật. Phương pháp của Humboldt và Grinsebach được các nhà sinh thái học Đan Mạch (Warming, 1094; Raunkiaer, 1934) tiếp tục phát triển. Raunkiaer (1934) đã phân chia các lồi cây hình thành thảm thực vật thành các dạng sống và các phổ sinh học (phổ sinh học là tỉ lệ phần trăm các lồi cây trong quần xã cĩ các dạng sống khác nhau). Tuy nhiên, nhiều nhà sinh thái học cho rằng phân loại hình thái, các phổ dạng sống của Raunkiaer kém ý nghĩa hơn các dạng sinh trưởng của Humboldt và Grinsebach. Trong các loại rừng dựa theo cấu trúc và dạng sống của thảm thực vật, phương pháp dựa vào hình thái bên ngồi của thảm thực vật được sử dụng nhiều nhất. Kraft (1884) lần đầu tiên đưa ra hệ thống phân cấp cây rừng, ơng phân chia cây rừng thành 5 cấp dựa vào khả năng sinh trưởng, kích thước và chất lượng cây rừng. Phân cấp của Kraft phản ánh được tình hình phân hố cây rừng, tiêu chuẩn phân cấp rõ ràng, đơn giản và dễ áp dụng nhưng chỉ phù hợp với rừng thuần lồi đều tuổi. Việc phân cấp cây rừng cho rừng tự nhiên hỗn lồi nhiệt đới là một vấn đề phức tạp, cho đến nay vẫn chưa cĩ tác giả nào đưa ra phương án phân cấp cây rừng cho rừng nhiệt đới tự nhiên được chấp nhận rộng rãi. Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thường đưa ra những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 mang tính cơ giới nên chưa phản ánh được sự phân tầng của rừng tự nhiên nhiệt đới. 1.1.1.3. Nghiên cứu định lƣợng cấu trúc rừng Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã cĩ từ lâu và được chuyển dần từ mơ tả định tính sang định lượng với sự thống kê của tốn học và tin học, trong đĩ việc mơ hình hố cấu trúc rừng xác lập giữa các nhân tố cấu trúc đã được nhiều tác giả nghiên cứu cĩ kết quả. Vấn đề về cấu trúc khơng gian và thời gian được các tác giả tập trung nhiều nhất như: Rollet B (1971), Brung (1970), Loeth et al (1976). Rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu cấu trúc khơng gian và thời gian của rừng theo định lượng và dùng các mơ hình tốn học để mơ phỏng các quy luật cấu trúc (dẫn theo Trần Văn Con, 2001) [7]. Các tác giả F. X. Schumarcher và T. X. Coil (1960) [69] đã sử dụng hàm Weibull để mơ hình hố cấu trúc đường kính lồi . Bên cạnh đĩ các hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Peason, Poisson.....cũng đã được nhiều tác giả sử dụng để mơ hình hố cấu trúc rừng. Một vấn đề nữa cĩ liên quan đến cấu trúc rừng đĩ là việc phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo hay ngoại mạo sinh thái [26], [27], [29]. Cơ sở phân loại theo xu hướng này là đặc điểm phân bố, dạng sống ưu thế, cấu trúc tầng thứ và một số đặc điểm hình thái khác của quần xã thực vật rừng. Đại diện cho hướng phân loại này cĩ Humbold (1809), Schimper (1903), Aubreville (1949). Trong nhiều hệ thống phân loại rừng theo xu hướng này khi nghiên cứu ngoại mạo của quần xã thực vật đã khơng tách rời khỏi hồn cảnh của nĩ và do vậy hình thành một hướng theo ngoại mạo sinh thái. Khác với xu hướng phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo chủ yếu mơ tả rừng ở trạng thái tĩnh. Trên cơ sở nghiên cứu rừng ở trạng thái động, Melekhov (1950) đã nhấn mạnh sự biến đổi của rừng theo thời gian, đặc biệt là sự biến đổi của tổ thành lồi cây trong lâm phần qua các giai đoạn khác nhau trong quá trình phát sinh phát triển của rừng. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 Việc định lượng các đặc điểm cấu trúc rừng đã được tác giả trên thế giới sử dụng trong quá trình nghiên cứu các hệ sinh thái rừng tự nhiên, kể cả các hệ sinh thái rừng tự nhiên vùng nhiệt đới (Weidelt 1968, Brun 1969, H. Lamprecht 1969). Phương pháp phân tích lâm sinh đã được H. Lamprecht (1969) [67] mơ tả chi tiết. Các tác giả nghiên cứu rừng tự nhiên vùng nhiệt đới sau đĩ đã vận dụng phương pháp này và mở rộng thêm những chỉ tiêu định lượng mới cho phân tích cấu trúc rừng tự nhiên như Kammesheidt (1994) [66], Nguyen Van Sinh (2000) [72]. Tĩm lại, trên thế giới các cơng trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nĩi chung và rừng nhiệt đới nĩi riêng rất phong phú đa dạng, cĩ nhiều cơng trình nghiên cứu cơng phu đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng. 1.1.2. Những nghiên cứu về tái sinh rừng Như chúng ta đã biết tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nĩ là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những lồi cây gỗ ở những nơi cịn hồn cảnh rừng như: Dưới tán rừng, lỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy. Vai trị lịch sử của lớp cây tái sinh là thay thế thế hệ cây già cỗi. Vì vậy, tái sinh rừng được hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng chủ yếu là tầng cây gỗ [25], [26], [71]. Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành lồi cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố. Sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây con và tầng cây gỗ đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930 ; Richards, 1952 ; Baur G.N, 1964 ; Rollet, 1969). Do tính phức tạp về tổ thành lồi cây, trong đĩ chỉ cĩ một số lồi cây cĩ giá trị nên trong thực tiễn người ta chỉ khảo sát những lồi cây cĩ ý nghĩa nhất định. Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng tự nhiên vơ cùng phức tạp và cịn ít được quan tâm nghiên cứu. Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 mưa chỉ tập trung vào một số lồi cây cĩ giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng ít nhiều đã bị biến đổi J. Van Steenis (1965) [73] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các lồi cây chịu bĩng và tái sinh vệt của các lồi cây ưu sáng. Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu qủa các cách sử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các lồi cây mục đích ở các kiểu rừng. Từ đĩ các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành cơng nhiều phương thức chặt tái sinh. Cơng trình của Walton, A. B. Bernard, R. C - Wyatt Smith (1950) [76] với phương thức rừng đồng tuổi ở Mã Lai ; Taylor (1954), Jones (1960) với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán rừng ở Nijêria và Gana. Nội dung hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được G. N. Baur (1976) [2] tổng kết trong tác phẩm cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng. Về phương pháp điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ơ vuơng theo hệ thống của Lowdermilk (1927) với diện tích ơ đo đếm thơng thường từ 1 đến 4 m2. Diện tích ơ đo đếm nhỏ nên thuận lợi trong điều tra nhưng số lượng ơ phải đủ lớn mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng. Để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1950) đã đề nghị một phương pháp “ điều tra chẩn đốn ” mà theo đĩ kích thước ơ đo đếm cĩ thể thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái rừng khác nhau. Các cơng trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đáng chú ý là cơng trình nghiên cứu của P.W. Richards (1952), Bernard Rollet (1974) tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: trong các ơ cĩ kích thước nhỏ (1 m x 1 m; 1 m x 1,5 m) cây tái sinh tự nhiên cĩ dạng phân bố cụm, một số ít cĩ phân bố Poisson. Ở Châu Phi trên cơ sở các số liệu thu thập Tayloer (1954), Barnard (1955) xác định số lượng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ sung bằng trồng rừng nhân tạo. Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu á như Budowski (1956), Bava (1954), Atinot (1965) lại nhận định dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung cĩ đủ số lượng cây tái sinh cĩ giá trị kinh tế, do vậy các biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9 để bảo vệ và phát triển cây tái sinh cĩ sẵn dưới tán rừng (dẫn theo Nguyễn Duy Chuyên, 1995) [13]. Tác giả H. Lamprecht (1969) [67] căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của các lồi cây trong suốt quá trình sinh sống để phân chia cây rừng nhiệt đới thành các nhĩm cây ưa sáng, nhĩm cây bán chịu bĩng và nhĩm cây chịu bĩng. Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái như nhân tố ánh sáng (thơng qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm tươi là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tái sinh rừng, cho đến nay đã cĩ nhiều cơng trình nghiên cứu, đề cập đến vấn đề này. Tác giả G. N. Baur (1976) [2] cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển của cây con cịn đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm ảnh hưởng này thường khơng rõ ràng và thảm cỏ, cây bụi cĩ ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây tái sinh. Ở những quần thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhưng chúng vẫn cĩ ảnh hưởng đến cây tái sinh. Nhìn chung ở rừng nhiệt đới, tổ thành và mật độ cây tái sinh thường khá lớn nhưng số lượng lồi cây cĩ giá trị kinh tế thường khơng nhiều và được chú ý hơn, cịn các lồi cây cĩ 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 rằng tầng cỏ và cây bụi qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên tố dinh dưỡng khống của tầng đất mặt đã ảnh hưởng xấu đến cây con tái sinh của các lồi cây gỗ. Những quần thụ kín tán, đất khơ và nghèo dinh dưỡng khống do đĩ thảm cỏ và cây bụi sinh trưởng kém nên ảnh hưởng của nĩ đến các cây gỗ tái sinh khơng đáng kể. Ngược lại, những lâm phần thưa, rừng đã qua khai thác thì thảm cỏ cĩ điều kiện phát sinh mạnh mẽ. Trong điều kiện này chúng là nhân tố gây trở ngại rất lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973) (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992) [50]. Tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy được một số tác giả nghiên cứu. Saldarriaga (1991) nghiên cứu tại rừng nhiệt đới ở Colombia và Venezuela nhận xét: Sau khi bỏ hố, số lượng lồi thực vật tăng dần từ ban đầu đến rừng thành Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 thục. Thành phần của các lồi cây trưởng thành phụ thuộc vào tỷ lệ các lồi nguyên thuỷ mà nĩ được sống sĩt từ thời gian đầu của quá trình tái sinh, thời gian phục hồi khác nhau phụ thuộc vào mức độ, tần số canh tác của khu vực đĩ (dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000) [1]. Nghiên cứu khả năng tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy từ 1 - 20 năm ở vùng Tây Bắc Ấn Độ, Ramakrishnan (1981-1992) đã cho biết chỉ số đa dạng lồi rất thấp. Chỉ số lồi ưu thế đạt đỉnh cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và giảm dần theo thời gian bỏ hố. Long Chun và cộng sự (1993) đã nghiên cứu đa dạng thực vật ở hệ sinh thái nương rẫy tại Xishuangbanna tỉnh Vân Nam, Trung Quốc nhận xét: tại Baka khi nương rẫy bỏ hố được 3 năm thì cĩ 17 họ, 21 chi, 21 lồi thực vật, bỏ hố 19 năm thì cĩ 60 họ, 134 chi, 167 lồi. (dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000) [1]. Tĩm lại, kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên thế giới cho chúng ta những 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 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. Những nghiên cứu ở Việt Nam 1.2.1. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng Đã cĩ nhiều cơng trình khoa học của nhiều tác giả tập trung vào các đặc điểm cấu trúc của các kiểu rừng tự nhiên, rừng trồng nhằm phục vụ cho việc kinh doanh rừng lâu dài và ổn định, nhiều tác giả đã đi sâu vào mơ phỏng các cấu trúc rừng từ đơn giản đến phức tạp bằng các mơ hình. Theo Trần Ngũ Phương (1970) [30] đã đề cập tới một hệ thống phân loại, trong đĩ rất chú ý tới việc nghiên cứu quy luật diễn thế rừng. Thái Văn Trừng (1978) [60] khi nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới nước ta đã đưa ra mơ hình cấu trúc tầng vượt tán, tầng ưu thế sinh thái, tầng dưới tán, tầng cây bụi và tầng cỏ quyết. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 Vũ Đình Phương (1987) [32] đã đưa ra phương pháp phân chia rừng phục vụ cho cơng tác điều chế với phân chia theo lơ và dựa vào 5 nhân tố: Nhĩm sinh thái tự nhiên, các giai đoạn phát triển và suy thối của rừng, khả năng tái tạo rừng bằng con đường tái sinh tự nhiên, đặc điểm về địa hình, thổ nhưỡng với một bảng mã hiệu dùng để tra trong qúa trình phân chia. Đối với hệ sinh thái rừng nhiệt đới ở Việt Nam, Thái Văn Trừng (2000) [61] dựa vào sự ghép nối của 2 hệ thống phân loại: hệ thống phân loại đặc điểm cấu trúc ngoại mạo làm tiêu chuẩn và hệ thống phân loại thảm thực vật dựa trên yếu tố hệ thực vật làm tiêu chuẩn đã phân chia thảm thực vật Việt Nam thành 5 nhĩm kiểu thảm (gọi là 5 nhĩm quần hệ) với 14 kiểu quần hệ (gọi là 14 quần hệ). Mặc dù cịn một số điểm cần bàn luận và chỉnh lý bổ sung thêm nhưng bảng phân loại thảm thực vật Việt Nam của GS. Thái Văn Trừng từ bậc quần hệ trở lên gần phù hợp với hệ thống phân loại của UNESCO (1973). Khi nghiên cứu cấu trúc, việc mơ hình hố quy luật phân bố số cây theo đường kính và theo chiều cao được chú ý nhiều hơn. Đây là quy luật cơ bản nhất trong các quy luật kết cấu lâm phần. Biết được quy luật phân bố, cĩ thể xác định được số cây tương ứng từng cỡ kính hay từng cỡ chiều cao, làm cơ sở xác định trữ lượng lâm phần. Nguyễn Văn Trương (1983) [59] khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn lồi đã xem xét sự phân tầng theo hướng định lượng, phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới. Từ những kết quả nghiên cứu của các tác giả đi trước, Vũ Đình Phương (1987) [32] đã nhận định, việc xác định tầng thứ của rừng lá rộng thường xanh là hồn tồn hợp lý và cần thiết, nhưng chỉ trong trường hợp rừng cĩ sự phân tầng rõ rệt cĩ nghĩa là khi rừng đã phát triển ổn định mới sử dụng phương pháp định lượng để xác định giới hạn của các tầng cây. Đào Cơng Khanh (1996) [24] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng lá rộng thường xanh ở Hương Sơn, Hà Tĩnh làm cơ sở đề xuất một số biện pháp lâm sinh phục vụ khai thác và nuơi dưỡng rừng. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 12 Nguyễn Anh Dũng (2000) [15] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ cho hai trạng thái rừng là IIA và IIIA1 ở lâm trường Sơng Đà - Hồ Bình. Bùi Thế Đồi (2001) [17] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng trên núi đá vơi tại ba địa phương ở miền Bắc Việt Nam. Các tác giả Vũ Đình Phương, Đào Cơng Khanh (2001) [33] thử nghiệm phương pháp nghiên cứu một số quy luật cấu trúc, sinh trưởng phục vụ điều chế rừng lá rộng, hỗn loại thường xanh ở Kon Hà Nừng - Gia Lai cho rằng đa số lồi cây cĩ cấu trúc đường kính và chiều cao giống với cấu trúc tương ứng của lâm phần, đồng thời cấu trúc của lồi cũng cĩ những biến động. Về nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng thì việc mơ hình hố cấu trúc đường kính (D1.3) được nhiều người quan tâm nghiên cứu và biểu diễn chúng theo các dạng hàm phân bố xác suất khác nhau, nổi bật là các cơng trình của các tác giả như Đồng Sĩ Hiền (1974) [19] dùng hàm Meyer và hệ đường cong Poisson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu độ thon cây đứng ở Việt Nam. Nguyễn Hải Tuất (1982, 1986) [48, 49] đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh và áp dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng. Trần Văn Con (1991) [6] đã áp dụng hàm Weibull để mơ phỏng cấu trúc đường kính cho rừng khộp ở Đăklăk. Lê Sáu (1995) [36] đã sử dụng hàm Weibull để mơ phỏng các quy luật phân bố đường kính, chiều cao tại khu vực Kon Hà Nừng, Tây Nguyên. Bùi Văn Chúc (1996) [14] đã nghiên cứu cấu trúc rừng phịng hộ đầu nguồn Lâm trường sơng Đà ở các trạng thái rừng IIA, IIIA1 và rừng trồng làm cơ sở cho việc lựa chọn lồi cây. Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) [53], thống kê thành phần lồi của Vườn Quốc Gia Tam Đảo cĩ khoảng 2.000 lồi thực vật, trong đĩ cĩ 904 lồi cây cĩ ích ở Tam Đảo thuộc 478 chi, 213 họ thuộc 3 ngành Dương xỉ, ngành Hạt trần Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 13 và ngành Hạt kín. Các lồi này được xếp thành 8 nhĩm cĩ giá trị khác nhau. Trong các lồi trên cĩ 42 lồi đặc hữu và 64 lồi quý hiếm cần được bảo tồn như: Hồng thảo tam đảo (Dendrobium daoensis), Trà hoa dài (Camellia longicaudata), Trà hoa vàng tam đảo (Camellia petelotii), Hoa tiên (Asarum petelotii), Trọng lâu kim tiền (Paris delavayi). Theo PGS.TS Đặng Kim Vui (2002) [63], nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy để làm cơ sở đề xuất giải pháp khoanh nuơi, làm giàu rừng ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên đã kết luận đối với giai đoạn phục hồi từ 1 - 2 tuổi (hiện trạng là thảm cây bụi) thành phần thực vật 72 lồi thuộc 36 họ và họ Hồ thảo (Poaceae) cĩ số lượng lớn nhất 10 lồi, sau đĩ đến họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) 6 lồi, họ Trinh nữ (Misaceae) và họ Cà phê (Rubiaceae) mỗi họ cĩ 4 lồi. Bốn họ cĩ 3 lồi là họ Long não (Lauraceae), họ Cam (Rutaceae), họ Khúc khắc (Smilacaceae) và họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae). Ngồi ra, cấu trúc trạng thái thảm thực vật cây bụi này cĩ số cá thể trong ơ tiêu chuẩn cao nhất nhưng lại cĩ cấu trúc hình thái đơn giản, độ che phủ thấp nhất 75 - 80%, chủ yếu tập trung vào các lồi cây bụi. Như vậy, cĩ nhiều tác giả trong nước cũng như nước ngồi đều cho rằng việc phân chia loại hình rừng ở Việt Nam là rất cần thiết đối với nghiên cứu cũng như trong sản xuất. Nhưng tùy từng mục tiêu đề ra mà xây dựng các phương pháp phân chia khác nhau nhưng đều nhằm mục đích làm rõ thêm các đặc điểm của đối tượng cần quan tâm. 1.2.2. Những nghiên cứu về tái sinh rừng Vấn đề tái sinh đã được Viện điều tra quy hoạch rừng tiến hành nghiên cứu từ những năm 60 (thế kỷ XX) tại địa bàn một số tỉnh Quảng Ninh, Yên Bái, Nghệ An, Hà Tĩnh (Hương Sơn, Hương Khê), Quảng Bình....các kết quả nghiên cứu bước đầu đã được Nguyễn Vạn Thường (1991) [54] tổng kết và kết luận về tình hình tái sinh tự nhiên của một số khu rừng miền Bắc Việt Nam, hiện tượng tái sinh dưới tán rừng của các lồi cây gỗ đã tiếp diễn liên tục, khơng mang tính chất chu kỳ. Sự phân bố số cây tái sinh khơng đồng đều, số cây mạ cĩ h < 20 cm Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 14 chiếm ưu thế rõ rệt so với lớp cây ở các cấp kích thước khác. Những lồi cây gỗ mềm, ưa sáng, mọc nhanh cĩ khuynh hướng phát triển mạnh và chiếm ưu thế trong lớp cây tái sinh. Những lồi cây gỗ cứng sinh trưởng chậm chiếm tỷ lệ thấp và phân bố tản mạn, thậm chí cịn vắng bĩng trong thế hệ sau trong rừng tự nhiên. Trần Ngũ Phương (1970) [30] khi nghiên cứu về kiểu rừng nhiệt đới mưa mùa lá rộng thường xanh đã cĩ nhận xét: “Rừng tự nhiên dưới tác động của con người khai thác hoặc làm nương rẫy lặp đi lặp lại nhiều lần thì kết quả cuối cùng là sự hình thành đất trống, đồi núi trọc. Nếu chúng ta để thảm thực vật hoang dã tự nĩ phát triển lại thì sau một thời gian dài trảng cây bụi, trảng cỏ sẽ chuyển dần lên những dạng thực bì cao hơn thơng qua quá trình tái sinh tự nhiên và cuối cùng rừng khí hậu sẽ cĩ thể phục hồi dưới dạng gần giống rừng khí hậu ban đầu”. Theo GS. Nguyễn Văn Trương (1983) [59] đã nghiên cứu mối quan hệ giữa lớp cây tái sinh với tầng cây gỗ và quy luật đào thải tự nhiên dưới tàn rừng. Phùng Ngọc Lan (1984) [25] khi bàn về vấn đề đảm bảo tái sinh trong khai thác rừng đã nêu kết quả tra dặm hạt Lim xanh dưới tán rừng ở lâm trường Hữu Lũng, Lạng Sơn. Ngay từ giai đoạn nảy mầm, bọ xít là nhân tố gây ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ nảy mầm. Phạm Đình Tam (1987) [38] đã làm sáng tỏ hiện tượng tái sinh lỗ trống ở rừng thứ sinh Hương Sơn, Hà Tĩnh. Theo tác giả, số lượng cây tái sinh xuất hiện khá nhiều dưới các lỗ trống khác nhau. Lỗ trống càng lớn, cây tái sinh càng nhiều và hơn hẳn những nơi kín tán. Từ đĩ tác giả đề xuất phương thức khai thác chọn, tái sinh tự nhiên cho đối tượng rừng khu vực này. Trong một cơng trình nghiên cứu về cấu trúc, tăng trưởng trữ lượng và tái sinh tự nhiên rừng thường xanh lá rộng hỗn lồi ở ba vùng kinh tế (Sơng Hiếu, Yên Bái và Lạng Sơn). Nguyễn Duy Chuyên (1988) [12] đã khái quát đặc điểm phân bố của nhiều lồi cây cĩ giá trị kinh doanh và biểu diễn bằng các hàm lý thuyết. Từ đĩ làm cơ sở định hướng các giải pháp lâm sinh cho các vùng sản xuất nguyên liệu. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 15 Theo TS. Vũ Tiến Hinh (1991) [20] khi nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên tại Hữu Lũng (Lạng Sơn) và vùng Ba Chẽ (Quảng Ninh) đã nhận thấy rằng, hệ số tổ thành tính theo % số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao cĩ liên quan chặt chẽ với nhau. Các lồi cĩ hệ số tổ thành ở tầng cây cao càng lớn thì hệ số tổ thành ở tầng tái sinh cũng vậy. Nguyễn Ngọc Lung (1993) [28] và cộng sự khi nghiên cứu về khoanh nuơi và phục hồi rừng đã cho rằng, nghiên cứu quá trình tái sinh phải nắm chắc các yếu tố mơi trường và các quy luật tự nhiên tác động lên thảm thực vật. Qua đĩ xác định các điều kiện cần và đủ để tác động của con người đi đúng hướng, quá trình này được gọi là xúc tiến tái sinh tự nhiên. Để đánh giá vai trị tái sinh và phục hồi rừng tự nhiên ở các vùng miền Bắc, Trần Xuân Thiệp (1995) [52] nghiên cứu tập trung vào sự biến đổi về lượng, chất lượng của tái sinh tự nhiên và rừng phục hồi. Qua đĩ, tác giả kết luận: rừng phục hồi vùng Đơng Bắc chiếm trên 30% diện tích rừng hiện cĩ, lớn nhất so với các vùng khác. Khả năng phục hồi hình thành các rừng vườn, trang trại rừng đang phát triển ở các tỉnh trong vùng. Rừng Tây Bắc phần lớn diện tích rừng phục hồi sau nương rẫy, diễn thế rừng ở nhiều vùng xuất hiện nhĩm cây ưa sáng chịu hạn hoặc rụng lá, kích thước nhỏ và nhỡ là chủ yếu và nhĩm cây lá kim rất khĩ tái sinh phục hồi trở lại do thiếu lớp cây mẹ... Khi nghiên cứu quy luật phân bố cây tái sinh tự nhiên rừng lá rộng thường xanh hỗn loại vùng Quỳ Châu Nghệ An. Nguyễn Duy Chuyên (1995) [13] đã nghiên cứu phân bố cây tái sinh theo chiều cao, phân bố tổ thành cây tái sinh, số lượng cây tái sinh. Trên cơ sở phân tích tốn học về phân bố cây tái sinh cho tồn lâm phần, tác giả cho rằng loại rừng trung bình (IIIA2) cây tái sinh tự nhiên cĩ dạng phân bố Poisson, ở các loại rừng khác cây tái sinh cĩ phân bố cụm. Theo Trần Xuân Thiệp (1995) [51] nghiên cứu về tái sinh tự nhiên trong rừng chặt chọn ở Lâm trường Hương Sơn - Hà Tĩnh đã định lượng các cây tái sinh tự nhiên trong các trạng thái rừng khác nhau. Theo tác giả, rừng thứ sinh cĩ số lượng Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 16 cây tái sinh lớn hơn rừng nguyên sinh. Tác giả cịn thống kê các cây tái sinh theo 6 cấp chiều cao, cây tái sinh triển vọng cĩ chiều cao h > 1,5 m. Tác giả Đỗ Hữu Thư (1995, 1997) [41, 42] và cộng sự khi nghiên cứu về lớp cây tái sinh tự nhiên ở Phansipăng - Sa Pa - Lao Cai đã xác định được quy luật phân bố cây tái sinh ở vùng này. Khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên sau khai thác chọn tại Lâm trường Hương Sơn - Hà Tĩnh, Trần Cẩm Tú (1998) [47] cho rằng áp dụng phương thức xúc tiến tái sinh tự nhiên cĩ thể đảm bảo khơi phục vốn rừng, đáp ứng mục tiêu sử dụng tài nguyên rừng bền vững. Tuy nhiên, các biện pháp kỹ thuật tác động phải cĩ tác dụng thúc đẩy cây tái sinh mục đích sinh trưởng và phát triển tốt, khai thác rừng phải đồng nghĩa với tái sinh rừng và phải chú trọng điều tiết tầng tán của rừng; đảm bảo cây tái sinh phân bố đều trên tồn bộ diện tích rừng; trước khi khai thác, cần thực hiện các biện pháp mở tán rừng, chặt gieo giống, phát dọn dây leo cây bụi và sau khai thác phải tiến hành dọn vệ sinh rừng. Thái Văn Trừng (2000) [61] khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam, đã kết luận: ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên trong thảm thực vật rừng. Nếu các điều kiện khác của mơi trường như: đất rừng, nhiệt độ, độ ẩm dưới tán rừng chưa thay đổi thì tổ hợp các lồi cây tái sinh khơng cĩ những biến đổi lớn và cũng khơng diễn thế một cách tuần hồn trong khơng gian và theo thời gian mà diễn thế theo những phương thức tái sinh cĩ qui luật nhân quả giữa sinh vật và mơi trường. Trần Ngũ Phương (2000) [31] khi nghiên cứu các quy luật phát triển rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam đã nhấn mạnh quá trình diễn thế thứ sinh của rừng tự nhiên như sau: “Trường hợp rừng tự nhiên cĩ nhiều tầng khi tầng trên già cỗi, tàn lụi rồi tiêu vong thì tầng kế tiếp sẽ thay thế; trường hợp nếu chỉ cĩ một tầng thì trong khi nĩ già cỗi một lớp cây con tái sinh xuất hiện và sẽ thay thế nĩ sau khi nĩ tiêu vong hoặc cũng cĩ thể một thảm thực vật trung gian xuất hiện thay thế, nhưng về sau dưới lớp thảm thực vật trung gian này sẽ xuất hiện một lớp cây con tái sinh Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 17 lại rừng cũ trong tương lai và sẽ thay thế thảm thực vật trung gian này, lúc bấy giờ rừng cũ sẽ được phục hồi”. Lê Đồng Tấn (1995, 1997, 1998, 1999, 2003) [40, 43, 44, 45, 46] và cộng sự đã nghiên cứu quá trình phục hồi tự nhiên một số quần xã thực vật sau nương rẫy tại Sơn La. Tác giả đã kết luận mật độ cây tái sinh giảm dần từ chân đồi lên đỉnh đồi, tổ hợp lồi cây ưu thế trên ba vị trí địa hình và ba cấp độ dốc là khác nhau, sự khác nhau chính là tổ thành các lồi trong tổ hợp đĩ. Phạm Ngọc Thường (2001, 2003) [55, 56, 57] nghiên cứu quá trình tái sinh tự nhiên phục hồi sau nương rẫy tại hai tỉnh Thái Nguyên và Bắc Kạn đã cho thấy khả năng tái sinh của thảm thực vật trên đất rừng cịn nguyên trạng cĩ số lượng lồi cây gỗ tái sinh nhiều nhất, chỉ số đa dạng lồi của thảm cây gỗ là khá cao. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 18 Chương 2 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1. Điều kiện tự nhiên 2.1.1. Vị trí địa lý Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh nằm trong địa phận xã Ngọc Thanh, Thị xã Phúc Yên - Vĩnh Phúc. Khu vực Trạm ở toạ độ 210 23 57 - 210 25 35 độ vĩ Bắc và 1050 42 40 - 1050 46 65 độ kinh Đơng. Phía Bắc giáp huyện Phổ Yên - Thái Nguyên, phía Đơng và Nam giáp Hợp tác xã Đồng Trầm - xã Ngọc Thanh, phía Tây giáp xã Trung Mỹ (huyện Bình Xuyên) - xã vùng đệm thuộc Vườn quốc gia Tam Đảo. Trạm cĩ diện tích khoảng 171 ha (chiều dài khoảng 3000 m; chiều rộng trung bình là 550 m, chỗ rộng nhất khoảng 800 m, chỗ hẹp nhất khoảng 300 m). 2.1.2. Địa hình Khu vực nghiên cứu nằm ở phía Đơng Nam dãy núi Tam Đảo thuộc tỉnh Vĩnh Phúc. Là nơi cĩ địa hình dốc, độ chia cắt mạnh với nhiều dơng phụ gần vuơng gĩc với dơng chính. Độ dốc trung bình 15 - 25o, nhiều nơi dốc từ 30 - 35o. Độ cao từ 100 - 520 m so với mực nước biển và độ cao giảm dần từ Bắc xuống Nam. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 19 Hình 2.1 - Bản đồ Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 20 2.1.3. Địa chất và thổ nhƣỡng 2.1.3.1. Địa chất Khu vực nghiên cứu là một bộ phận của dãy núi Tam Đảo nên cĩ cấu tạo địa chất chủ yếu bằng hệ tầng phún trào axít gồm các lớp Rionit, Daxit kết tinh xen kẽ nhau cĩ độ tuổi 256 triệu năm. 2.1.3.2. Thổ nhƣỡng Nhìn chung các loại đá mẹ khá cứng, thành phần khống cĩ nhiều Thạch anh, Muscovit, khĩ phong hĩa, hình thành nên các loại đất cĩ thành phần cơ giới nhẹ, cấp hạt thơ, dễ bị rửa trơi và xĩi mịn, nhất là những nơi dốc cao bị xĩi mịn mạnh để trơ lại phần đá rất cứng (điển hình là khu vực từ độ cao 300 - 400 m). Theo nguồn gốc phát sinh trong vùng cĩ hai loại đất chính sau: - Ở độ cao trên 300 m là đất Feralit mùn đỏ vàng. Đất cĩ màu vàng ưu thế do độ ẩm cao, hàm lượng sắt di động và nhơm tích luỹ cao. Do đất phát triển trên đá Mácma axit kết tinh chua nên tầng đất mỏng, thành phần cơ giới nhẹ, tầng mùn mỏng, khơng cĩ tầng thảm mục, đá lộ đầu nhiều trên 75%. - Ở độ cao dưới 300 m là đất Feralit vàng đỏ phát triển trên nhiều loại đá khác nhau, đất cĩ khả năng hấp phụ khơng cao do cĩ nhiều khống sét phổ biến là Kaolinit. Ngồi ra cịn cĩ đất dốc tụ phù sa ven suối ở độ cao dưới 100 m. Thành phần cơ giới của loại đất này là trung bình, tầng đất dày, độ ẩm cao, màu mỡ, đã được khai phá để trồng lúa và hoa màu. Đất thuộc loại chua với độ pH 3,5 - 5,5 độ dày tầng đất trung bình 30 - 40 cm. 2.1.4. Khí hậu thuỷ văn 2.1.4.1. Khí hậu Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh tỉnh Vĩnh Phúc nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới giĩ mùa. Số liệu quan sát từ năm 1995 - 2007 tại trạm khí tượng thủy văn Vĩnh Yên (độ cao 50 m). Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 21 Bảng 2.1. Số liệu khí tượng trạm khí tượng Vĩnh Yên Yếu tố Trạm Vĩnh Yên Nhiệt độ bình quân năm ( 0 C) 23,9 Nhiệt độ tối cao tương đối ( 0 C) 41,5 Nhiệt độ tối thấp tương đối ( 0 C) 3,2 Lượng mưa bình quân năm (mm) 1358,7 Số ngày mưa/năm 142,5 Lượng mưa cực đại trong ngày(mm) 284,0 Độ ẩm trung bình (%) 83,0 Độ ẩm cực tiểu (%) 14,0 Lượng bốc hơi (mm) 1040,1 Số liệu quan sát ở bảng 2.1 cho thấy nhiệt độ trung bình năm là 23,90C (trung bình mùa Hè là 27 - 290C, trung bình mùa Đơng 16 - 170C). Lượng mưa trung bình 1358,7 mm/năm. Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10, chiếm 90% lượng mưa cả năm. Mưa tập trung vào các tháng 6,7,8,9. Cao nhất là vào tháng 8. Số ngày mưa khá nhiều 142 ngày/năm. Độ ẩm trung bình 83%, thấp vào tháng 2 dưới 80%. 2.1.4.2. Thuỷ văn Trạm Đa dạng sinh học Mê linh là một trong những khu vực đầu nguồn của nhiều suối nhỏ đổ vào hồ Đại Lải. Sơng suối: Cĩ một suối nhỏ nước chảy quanh năm bắt nguồn từ điểm cực Bắc, chảy dọc biên giới phía Tây giáp với Vườn quốc gia Tam Đảo và gặp suối Thanh Lộc đổ vào hồ Đại Lải. Ngồi ra cịn cĩ một số suối cạn ngắn chỉ cĩ nước sau những trận mưa. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 22 2.1.5. Tài nguyên động thực vật rừng 2.1.5.1. Hệ động vật Kết quả điều tra năm 2003 của Phịng Động vật cĩ xương sống – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật đã cho thấy hệ động vật của Trạm Đa dạng simh học Mê Linh gồm 5 lớp: thú, chim, bị sát, ếch nhái, cơn trùng. Các nhà khoa học đã thống kê được 25 bộ, 99 họ, 461 lồi, trong đĩ: - Thú cĩ 13 lồi thuộc 6 họ của 4 bộ. - Chim cĩ 109 lồi thuộc 38 họ của 12 bộ. - Bị sát cĩ 14 lồi thuộc 7 họ của 1 bộ. - Ếch nhái cĩ 13 lồi thuộc 5 họ của 1 bộ. - Cơn trùng cĩ 312 lồi thuộc 43 họ của 7 bộ. 2.1.5.2. Hệ thực vật Theo Nguyễn Tiến Bân (2005) khu vực nghiên cứu nằm trong miền địa lý thực vật “ Đơng Bắc và Bắc Trung Bộ”, trong đĩ chủ yếu tồn tại những nhân tố bản địa đặc hữu của khu hệ thực vật Bắc Việt Nam – Nam Trung Hoa với các ưu hợp thực vật họ Re (Lauraceae), họ Dẻ (Fagaceae), họ Dâu tằm (Moracae), họ Mộc lan (Magnoliaceae), họ Đậu (Fabaceae), họ Xồi (Anacardiaceae), họ Trám (Burseraceae), họ Bồ hịn (Sapindaceae), họ Sau sau (Hamamelidaceae). Đây cũng là nơi cĩ các yếu tố thực vật di cư từ phía Nam lên như các lồi cây thuộc họ Dầu. Với diện tích khoảng 171 ha, Trạm cĩ 171 họ thực vật với 669 chi và 1126 lồi, trong đĩ đã gặp các ngành - Nghành Thơng đất 2 họ, 3 chi, 6 lồi. - Nghành Mộc tặc 1 họ, 1 chi, 1 lồi. - Nghành Dương xỉ 19 họ, 34 chi, 64 lồi. - Nghành Mộc lan 147 họ, 692 chi, 1151 lồi. Trong số 171 họ cĩ 27 họ chỉ cĩ 1 lồi; 83 họ cĩ từ 2 - 4 lồi; 24 họ cĩ từ 5 - 9 lồi; 37 họ cĩ trên 10 lồi. Trong số đĩ cĩ 13 họ cĩ từ 20 lồi trở lên gồm: Euphorbiaceae: 71 lồi; Rubiaceae: 62 lồi; Orchidaceae: 54 lồi; Fabaceae: 40 lồi; Cyperaceae: 37 lồi; Moraceae: 29 lồi; Asteraceae: 29 lồi; Poaceae: 28 Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 23 lồi; Lauraceae: 27 lồi; Myrsinaceae: 24 lồi; Verbenaceae:22 lồi; Zingiberaceae: 22 lồi; Araceae: 20 lồi. Cĩ 39 lồi thuộc dạng quý hiếm được ghi trong Sách đỏ Việt Nam, đĩ là các lồi: Drynaria bonii, D. fortunei, Enicosanthellum petelotii, Goniothalamus takhtajanii, Rauvolfia verticillata, Asarum glabrum, Markhamia stipulata, canarium tramdenum, Codonopsis javanica, Dipterocarpus retusus, Captanopsis tessellata, Lithocarpus hemisphaericus, L. mucronatus, L. sphaerocarpus, Quercus platycalyx, Annamocarya sinensis, Taxillus gracilifolius, Aglaia spectabilis, Stephania dielsiana, Tinospora sagittata, Ardisia silvestris, Embelia parviflora, Melientha suavis, canthium horridum, Fagerlindia depauperata, Murraya glabra, Madhuca pasquieri, Alniphyllum eberhartii, Aquilaria crassna, Amorphophallus interruptus, Calamus platyacanthus, Disporopsis longifolia, Peliosanthes teta, Dendrobium daoense, Dendrobium longicornu, Eria spirodela, Paphiopedilum gratrixianum, Tacca integrifolia. 2.1.5.3. Hiện trạng thảm thực vật Kết quả đề tài nghiên cứu “ Xây dựng cơ sở dữ liệu giám sát đa dạng thực vật Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh ” của Phịng Sinh thái thực vật (Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật) (Nguyễn Văn Sinh, 2006) đã cho thấy, lớp phủ thực vật tự nhiên của Trạm được chia thành 4 trạng thái đặc trưng sau: trảng cỏ, trảng cây bụi, rừng thứ sinh kín và rừng thứ sinh thưa. Trong các khu vực phân bố rừng thứ sinh kín và rừng thứ sinh thưa ngồi quần xã rừng cây lá rộng hỗn lồi, do nhiều lồi cây gỗ cùng tham gia cấu thành nên tầng tán chiếm phần lớn diện tích, cịn cĩ những quần xã do một lồi: Sặt (Sinobambusa sat), Nứa (Neohouzeaua dullooa), Giang (Ampelocalamus patellaris), Bồ đề (Styrax tonkinensis) hoặc Chẹo (Engelhardtia roxburghiana), hoặc do ưu hợp của 2 lồi (Giang và Nứa) chiếm ưu thế tuyệt đối ở tầng tán. Rừng thứ sinh kín phân bố ở độ cao từ 300 m so với mực nước biển trở lên, gồm quần xã rừng cây lá rộng hỗn lồi, quần xã rừng ưu hợp Giang Nứa và quần xã rừng ưu thế Sặt. Các quần xã này cĩ những đặc điểm chính sau: Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 24 + Quần xã rừng kín cây lá rộng hỗn lồi: Đây là quần xã duy nhất trong Trạm ĐDSH mang nhiều đặc trưng của rừng thành thục. Hiện nay được bảo vệ nghiêm ngặt, ít bị tác động, cĩ cấu trúc đặc trưng của rừng nhiệt đới mưa mùa. Rừng thứ sinh được phục hồi sau khai thác kiệt và thời gian phục hồi dài cĩ nhiều cây gỗ lớn, các cây gỗ cĩ chiều cao trong khoảng 8 - 15 m, đường kính dao động trong khoảng 10 - 35 cm, cá biệt cĩ một vài cá thể Gội (Agalia sp.) họ Xoan (Meliaceae) cao tới 25 m và đường kính 50 cm, Nang trứng (Hydrocarpus sp.) cao tới 20 m, đường kính 40 cm. Các cây gỗ tạo ra độ tàn che tương đối lớn 90%. Tầng cây bụi chủ yếu là cây tái sinh tự nhiên cịn non, phân bố rải rác. Thảm tươi cĩ thành phần lồi nghèo nàn các lồi thuộc họ Cỏ (Poaceae), độ dầy rậm. Hệ thống dây leo ít. + Quần xã rừng kín ưu hợp Giang và Nứa: Phân bố ở những diện tích ven suối, độ dốc rất lớn, tới 30P0P. Ngồi Giang và Nứa tạo nên độ tàn che dầy 95% cịn cĩ một số lồi cây gỗ với mật độ cá thể ít như: Tai chua (Garcinia cowa), Ràng ràng (Ormosia balansae), Ngát (Gironniera subaequalis)... + Quần xã rừng kín ưu thế Sặt: Phân bố chủ yếu ở đỉnh núi, rải rác cĩ thể gặp một số lồi cây gỗ như Sau sau (Liquidamba formosana), Lá nến (Macaranga denticulata), Trám (Canarium sp.)... Rừng thứ sinh thưa phân bố ở đai thấp hơn, từ 300 m trở xuống đến 100 m so với mực nước biển, gồm quần xã rừng thưa cây lá rộng hỗn lồi, quần xã rừng thưa ưu thế Bồ đề (Styrax tonkinensis), Chẹo (Engelhardtia roxburghiana), Giang, và quần xã rừng thưa ưu hợp Giang và Nứa. Độ tàn che trong các kiểu thảm dao động 40 - 60%. Cây gỗ cĩ chiều cao 5 - 15 m. + Quần xã rừng thưa cây lá rộng hỗn lồi: Bao gồm các trạng thái thảm khác nhau về thành phần lồi, ưu hợp, cấu trúc nhưng cĩ điểm chung là đang trong quá trình phục hồi bằng diễn thế thứ sinh. Do tầng tán thưa, ánh sáng lọt xuống mặt đất nhiều nên thành phần lồi cây bụi và cỏ tương đối phong phú. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 25 + Quần xã rừng thưa ưu thế Bồ đề (Styrax tonkinensis): Phân bố ở gần khu rừng trồng Keo tai tượng và Keo lá chàm. Các cá thể Bồ đề phát triển tốt, đều, nhiều cây đạt đường kính trên 25 cm ở độ cao ngang ngực. + Quần xã rừng thưa ưu thế Chẹo (Engelhardtia roxburghiana): Cĩ hai quần xã rừng thưa ưu thế Chẹo, một ở dưới thấp gần suối bên trong quần xã rừng trồng Keo tai tượng và Keo lá chàm, một ở trên độ cao gần 300 m, gần quần xã rừng thưa ưu thế Giang. + Quần xã rừng thưa ưu thế Giang (Ampelocalamus patellaris): Cĩ hai quần xã nhỏ rừng thưa ưu thế Giang, một ở dưới thấp gần quần xã rừng trồng Thơng đuơi ngựa và quần xã rừng thưa ưu thế Chẹo, một ở trên độ cao gần 300 m giữa quần xã rừng thưa ưu thế Nứa và quần xã rừng thưa ưu thế Chẹo. + Quần xã rừng thưa ưu thế Nứa (Neohouzeaua dullooa): Nằm ở gần đỉnh 300 m đầu tiên từ ngồi vào, giáp với ranh giới của Trạm với xã Ngọc Thanh. Thảm cây bụi phân bố ở độ cao dưới 100 m so với mực nước biển. Các thảm cây bụi này bao gồm các quần xã cĩ hay khơng cĩ cây gỗ với nhiều trạng thái khác nhau: Thảm cây bụi thấp sau nương rẫy, thảm cây bụi cao sau nương rẫy, thảm cây bụi cao sau trồng rừng khơng thành, thảm cây bụi cao sau khai thác kiệt. Mỗi một trạng thái cĩ thời gian phục hồi khác nhau, tổ thành thực vật khác nhau chủ yếu thuộc 3 họ: họ Thầu dầu (Euphorbiaceae), họ Cỏ (Poaceae) và họ Cà phê (Rubiaceae). Cây gỗ chủ yếu là các lồi tiên phong, ưa sáng: Ba soi (Macaranga denticulata), Bời lời vịng (Litsea verticillata), Kháo (Machilus sp.), Hu đen (Commersonia bartramia), Thầu tấu (Aporoza dioica), Bồ cu vẽ (Breynia fruticosa) Hoắc quang (Wendlandia paniculata), Vỏ dụt (Hymenodictyon oriense). Ngồi ra cịn gặp một số họ khác như: Họ Na (Annonaceae), họ Trơm (Sterculiaceae), họ Nhài (Oleaceae), họ Cam (Rutaceae). Cây bụi chủ yếu là các lồi thuộc họ Mua (Melastomaceae), họ Sim (Myrtaceae). Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 26 Thảm cỏ gồm thảm cỏ dạng lúa trung bình với các ưu hợp Lách (Saccharum spontaneum) + Cỏ tranh (Imperata cylindrrica), và trảng cỏ khơng dạng lúa cĩ quần hợp Tế (Dicranopteris dichotoma), Guột (Dicranopteris linearis). 2.2. Tình hình dân sinh kinh tế Khu vực nghiên cứu nằm trên địa bàn xã Ngọc Thanh với diện tích đất lâm nghiệp chiếm 51,8% tổng diện tích tự nhiên của tồn xã. Mật độ dân số của xã là 139 người/km2, dân tộc kinh chiếm 53%, dân tộc thiểu số chiếm 47%. Thu nhập bình quân đầu người của xã là 3 triệu đồng/người/năm. Trong khu vực nghiên cứu khơng cĩ người dân sinh sống, tuy nhiên do tập quán của người dân quanh vùng nên rừng trong khu vực nghiên cứu vẫn chịu những tác động tiêu cực như: Thả gia súc sau mùa vụ, lấy củi, lấy măng và khai thác lâm sản ngồi gỗ. Những năm gần đây do cĩ sự đổi mới các chính sách về kinh tế, xã hội của Nhà nước nên đã cĩ những tác động tích cực đến đời sống của nhân dân trong xã; tổng giá trị thu nhập tăng. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của tập quán sinh sống của nhân dân quanh khu vực là nhờ vào việc khai thác các lâm sản trong rừng đã cĩ từ lâu đời nên ý thức bảo vệ rừng của người dân vẫn chưa cao: rừng bị chặt phá để lấy gỗ, củi, săn bắt thú rừng, đốt rừng làm nương rẫy.... Các nguyên nhân này đã làm cho diện tích rừng bị suy giảm nghiêm trọng, tính đa dạng của sinh vật giảm sút, hệ thực vật rừng bị suy thối (nhiều cây gỗ lớn, quý hiếm khơng cịn) tạo nên nhiều thảm cỏ, thảm cây bụi. Theo Niên giám thống kê năm 2003 thì huyện Mê Linh chỉ cịn khoảng 300 ha rừng tự nhiên. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 27 Chương 3 MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Mục tiêu nghiên cứu 3.1.1. 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 Trạm làm cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu về tái sinh diễn thế và đa dạng sinh học. Từ đĩ đề xuất các biện pháp tác động thích hợp nhằm từng bước đưa rừng về trạng thái cĩ cấu trúc hợp lý, ổn định hơn. 3.1.2. Về thực tiễn Trên cơ sở các quy luật cấu trúc rừng đã phát hiện từ đĩ đề xuất các biện pháp lâm sinh hợp lý nhằm phục hồi rừng phục vụ cho cơng tác bảo tồn tài nguyên đa dạng sinh học tại khu vực nghiên cứu. 3.2. Giới hạn nghiên cứu 3.2.1. Giới hạn về khu vực nghiên cứu Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh tỉnh Vĩnh Phúc thuộc Viện sinh thái và Tài nguyên sinh vật (Viện khoa học và Cơng nghệ Việt Nam) nằm trong vùng phụ cận của Vườn quốc gia Tam Đảo. 3.2.2. Giới hạn về đối tƣợng và thời gian nghiên cứu Là hai trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên sau nương rẫy và phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt. Các thảm cây bụi, cây trồng nơng nghiệp, cơng nghiệp, trang trại, vườn cây ăn quả và rừng trồng đều khơng thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài. Đề tài được tiến hành từ ngày 15 tháng 10 năm 2007 đến ngày 5 tháng 10 năm 2008. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 28 3.2.3. Giới hạn về nội dung nghiên cứu Nghiên cứu về một số đặc điểm cấu trúc tổ thành (tần số xuất hiện, độ phong phú, độ ưu thế của các lồi cây gỗ) để đánh giá vai trị của từng lồi cây gỗ trong quần hợp cây gỗ rừng; quy luật phân bố số lồi, số cây theo cấp đường kính và cấp chiều cao; tương quan chiều cao vút ngọn (HVN) và đường kính thân ở độ cao 1,3 m (D1,3), xác định tính đa dạng của quần thể cây gỗ và đặc điểm tái sinh trong hai trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên. 3.3. Nội dung nghiên cứu Để đạt được những mục tiêu trên, đề tài sẽ thực hiện các nội dung sau: 3.3.1. Đặc điểm cấu trúc tổ thành - Chỉ số IVI và cơng thức tổ thành sinh thái, mật độ tầng cây gỗ. - Đánh giá sự biến động thành phần lồi giữa các nhĩm cây. - Đáng giá chỉ số đa dạng sinh học của quần hợp cây gỗ. - Đặc điểm cấu trúc tầng phiến. 3.3.2. Một số đặc điểm cấu trúc ngang - Tần số xuất hiện các lồi trong quần hợp cây gỗ. - Phân bố số lồi theo cấp đường kính. - Phân bố số cây theo cấp đường kính. 3.3.3. Một số đặc điểm cấu trúc đứng - Phân bố số cây theo cấp chiều cao. - Phân bố lồi cây theo cấp chiều cao. 3.3.4. Tƣơng quan giữa chiều cao vút ngọn và đƣờng kính ngang ngực - Xác định phương trình hồi quy tương quan giữa chiều cao vút ngọn (HVN) và đường kính ngang ngực (D1,3). 3.3.5. Một số đặc điểm tái sinh - Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học lớp cây tái sinh. - Đặc điểm cấu trúc tổ thành mật độ cây tái sinh. - Chất lượng và ngồn gốc cây tái sinh. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 29 3.4. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm bảo tồn và phát triển tài nguyên đa dạng sinh học tại khu vực nghiên cứu. 3.5. Phƣơng pháp nghiên cứu 3.5.1. Phƣơng pháp luận Vận dụng quan điểm sinh thái phát sinh quần thể trong thảm thực vật rừng nhiệt đới của Thái Văn Trừng (1978) [60]: Thảm thực vật rừng là tấm gương phản chiếu một cách trung thành nhất mà lại tổng hợp được các điều kiện của hồn cảnh tự nhiên đã thơng qua sinh vật để hình thành những quần thể thực vật. Thảm thực vật tái sinh tự nhiên phản ánh ảnh hưởng tổng hợp của các nhân tố sinh thái đến quá trình phục hồi rừng thứ sinh. Đề tài đã sử dụng phương pháp điều tra ơ tiêu chuẩn đại diện ở hai trạng thái thảm thực vật rừng đã chọn, số liệu đảm bảo tính đại diện, khách quan và chính xác. Đề tài sử dụng các phương pháp phân tích số liệu truyền thống, các mơ hình đã được kiểm nghiệm, đảm bảo tính khoa học. 3.5.2. Phƣơng pháp thu thập số liệu 3.5.2.1. Tính kế thừa Đề tài cĩ kế thừa một số tư liệu: - Những tư liệu về điều kiện tự nhiên, khí hậu, thuỷ văn, đất đai, địa hình, tài nguyên rừng. - Tư liệu về điều kiện dân sinh, kinh tế, xã hội. - Những kết quả nghiên cứu cĩ liên quan đến đề tài như: Kết quả điều tra hệ thực vật và thảm thực vật rừng tại trạm Đa dạng sinh học Mê Linh năm 2006 – 2007 của Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật. 3.5.2.2. Thu thập số liệu Để mơ tả một quần xã thực vật, số liệu cần phải được thu thập trên một số ơ gọi là ơ tiêu chuẩn (OTC) cĩ tổng diện tích phải đủ lớn. Việc áp dụng phương pháp điều tra theo OTC với những diện tích khác nhau đã được các tác giả trong và ngồi nước áp dụng rộng rãi khi nghiên cứu về rừng nhiệt đới như: H. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 30 Lamprecht (1969), Lâm Phúc Cố (1994, 1996), Lê Đồng Tấn (2003) tiến hành điều tra thành phần lồi cây trên diện tích OTC 400 m2; Trần Xuân Thiệp (1995), Phạm Ngọc Thường (2001) sử dụng OTC cĩ diện tích từ 500 m2 trở lên. Như vậy, mỗi tác giả khi tiến hành điều tra thu thập số liệu ngồi thực địa đều áp dụng những kích thước OTC khác nhau, tuy cĩ khác nhau nhưng các tác giả đều thống nhất số lượng và kích thước OTC phải đủ lớn thì số liệu thu thập được mới đủ độ tin cậy. Để thu thập số liệu, chúng tơi thực hiện phương pháp điều tra theo tuyến và OTC như sau: Tuyến điều tra được xác định theo hai hướng song song và vuơng gĩc với đường đồng mức. Cự ly giữa hai tuyến là 50 - 100 m tuỳ theo địa hình cho phép. Do đã kế thừa các kết quả điều tra thảm thực vật rừng đã được thực hiện tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh nên việc điều tra thảm thực vật được thực hiện chủ yếu để xác định vị trí OTC theo phương pháp điển hình, cĩ tính đại diện cao phục vụ việc thu thập số liệu về cấu trúc cho các thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên của Trạm. Một hệ thống OTC được thiết lập bao gồm 15 OTC cấp I ở TTV sau NR và 5 OTC cấp I ở TTV sau KTK cĩ diện tích mỗi ơ là 400 m2 (20 m x 20 m) để điều tra nhĩm cây lớn cĩ đường kính d > 5 cm và h > 1,3 m, trong mỗi OTC cấp I ghi chép các thơng tin như: Số hiệu ơ, vị trí ơ, độ dốc, hướng phơi, độ cao, những tác động chính vào rừng. Ở giữa OTC cấp I lập một OTC cấp II cĩ diện tích 100 m 2 (5 m x 20 m) để điều tra nhĩm cây nhỡ cĩ đường kính d ≤ 5 cm và h > 1,3 m. Tại 4 gĩc OTC cấp I thiết lập 4 OTC cấp III cĩ diện tích 4 m2 ( 2 m x 2 m) để điều tra nhĩm cây tái sinh cĩ chiều cao 30 - 130 cm (như sơ đồ trong hình 3.1). Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 31 Hình 3.1 - Sơ đồ OTC cấp I với các ơ cấp II và cấp III * Điều tra nhĩm cây lớn + Trong mỗi OTC cấp I đo chu vi thân tất cả các cây cĩ d > 5 cm (tương đương với chu vi từ 16,7 cm trở lên) tại độ cao 1,3 m sau đĩ dùng chương trình Excel và cơng thức chuyển đổi để tính đường kính:  P D  , trong đĩ P là chu vi thân cây tại độ cao 1,3 m. + Xác định tên lồi, số lượng và đánh giá phẩm chất từng cây (sâu bệnh, héo úa, gãy đổ…). + Đo chiều cao vút ngọn (HVN) bằng thước sào cĩ chia vạch cho mỗi cây đã đo đường kính. * Điều tra nhĩm cây nhỡ + Trong OTC cấp II đo chu vi thân cây tại độ cao 1,3 m với những cây cĩ d ≤ 5 cm (tương đương với chu vi nhỏ hơn 16,7 cm) sau đĩ dùng chương trình Excel và cơng thức chuyển đổi để tính đường kính:  P D  , trong đĩ P là chu vi thân cây tại độ cao 1,3 m. Ơ cấp III (2x2 m) Ơ cấp II (20x5 m) Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 32 + Xác định tên lồi, số lượng và đánh giá phẩm chất từng cây (sâu bệnh, héo úa, gãy đổ…). + Đo chiều cao vút ngọn (HVN) bằng thước sào cĩ chia vạch cho mỗi cây đã đo đường kính. * Điều tra cây tái sinh Trong OTC cấp I, bố trí 4 ơ cấp III cĩ kích thước 4 m2 (2 m x 2 m) ở 4 gĩc để điều tra tất cả cây tái sinh của các lồi cây gỗ cĩ chiều cao 30 - 130 cm để được xác định các chỉ tiêu sau: + Xác định tên lồi cây, số lượng cây. + Xác đinh nguồn gốc tái sinh (cây chồi, cây hạt). + Đánh giá chất lượng cây tái sinh theo 3 cấp độ tốt, trung bình, xấu. * Điều tra cây bụi, dây leo và thảm tƣơi Điều tra lớp cây bụi, thảm tươi và dây leo được xác định cho các ơ tiêu chuẩn cấp III diện tích 4 m2, với các chỉ tiêu sau: + Xác định tên lồi phổ thơng. + Xác định độ che phủ. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 33 Hình 3.2 - Sơ đồ phân bố OTC tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 34 3.4.3. Phƣơng pháp phân tích và xử lý số liệu Các chỉ số thơng dụng được tính theo các cơng thức đã được sử dụng rộng rãi trong thực tiễn thống kê, quy hoạch rừng với việc sử dụng chương trình Excel. Các chỉ số đặc trưng cho cấu trúc quần hợp cây gỗ rừng sẽ được tính tốn bằng chương trình chuyên dụng xử lý số liệu ơ tiêu chuẩn F-Structure A&S (Nguyễn Văn Sinh, 2004). Chương trình này cho ra các thơng tin sau: - Tổng gĩp số lồi trong các ơ tiêu chuẩn: Số lồi mới xuất hiện trong ơ tiêu chuẩn kế tiếp được cộng thêm vào tổng số lồi đã cĩ ở các ơ tiêu chuẩn trước. Tổng này được dùng để vẽ đường „lồi/diện tích‟. Đường „lồi/diện tích‟ được vẽ với các điểm cĩ hồnh độ là tổng gĩp diện tích các ơ tiêu chuẩn và tung độ là tổng số lồi cây gỗ đã điều tra được trên các diện tích đĩ. Đường này cho biết tối thiểu tổng diện tích các ơ tiêu chuẩn phải là bao nhiêu để ta cĩ thể bao quát được cấu trúc lồi của quần hợp cây gỗ rừng. Vì thường khĩ cĩ thể bao quát được tất cả các lồi cây gỗ, Cain và Oliveira Castro đã đề xuất coi diện tích đại diện tối thiểu là đã đạt được khi tăng diện tích ơ tiêu chuẩn lên 10% mà số lồi tăng thêm ít hơn 10%. - Phân bố số lồi, số cây theo các cấp đường kính: Số lồi và số cây được tính cho các cấp đường kính: 6 - 10 cm; 11 - 15 cm; 16 - 20 cm,... kết quả được thể hiện bằng đồ thị. - Phân bố số lồi, số cây theo các cấp chiều cao: Số lồi và số cây được tính cho các cấp chiều cao: 1 - 5 m; 6 - 10 m; 11 - 15 m,... kết quả được thể hiện bằng đồ thị. - Phân bố số lồi theo các nhĩm tần số xuất hiện: Tần số xuất hiện ở đây là tần số xuất hiện tuyệt đối của lồi, là tỷ lệ phần trăm số ơ tiêu chuẩn cĩ đại diện của lồi đĩ trên tổng số ơ tiêu chuẩn đã điều tra. Số lồi được tính cho 5 nhĩm tần số: 1 - 20%; 21 - 40%; 41 - 60%; 61 - 80%; 81 - 100%. - Các chỉ số đa dạng cho các quần xã rừng tái sinh tự nhiên. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 35 3.4.3.1. Phƣơng pháp nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng a. Cấu trúc tổ thành sinh thái tầng cây gỗ Tổ thành là chỉ tiêu biểu thị tỉ lệ mỗi lồi hay nhĩm lồi tham gia tạo thành rừng, tuỳ thuộc vào số lượng lồi cĩ mặt trong lâm phần mà phân chia lâm phần thành rừng thuần hồi hay hỗn lồi, các lâm phần rừng cĩ tổ thành lồi khác nhau thì chức năng phịng hộ, bảo vệ mơi trường sinh thái và tính đa dạng sinh học cũng khác nhau. Trong nghiên cứu, đề tài sử dụng chỉ số mức độ quan trọng (Importance Value Index = IVI). Chỉ số mức độ quan trọng đã được Curtis và McIntosh (1951) đề xuất và áp dụng để biểu thị cấu trúc, mối tương quan và trật tự ưu thế giữa các lồi trong một quần thể thực vật, cho phép đánh giá mức độ quan trọng của lồi trong quần hợp cây gỗ rừng tự nhiên. Chỉ số được tính bằng cách cộng các chỉ tiêu độ phong phú tương đối, độ ưu thế tương đối và tần số gặp tương đối: 3 FDA IVI iii i   (2-1) Trong đĩ: - IVIi là chỉ số mức độ quan trọng (tỷ lệ tổ thành) của lồi thứ i. - Ai là độ phong phú tương đối của lồi thứ i: được tính bằng cách lấy số cá thể của lồi thứ i chia cho tổng số cá thể của tất cả các lồi rồi nhân với 100%. - Di là độ ưu thế tương đối của lồi thứ i: được tính bằng cách lấy tổng diện tích mặt cắt thân ở độ cao 1,3 m của các cây thuộc lồi thứ i chia cho tổng diện tích mặt cắt thân ở độ cao 1,3 m của tất cả các cây đã điều tra rồi nhân với 100%. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 36 - Fi là tần số xuất hiện tương đối của lồi thứ i: được tính bằng cách lấy tần số xuất hiện của lồi thứ i chia cho tổng tần số xuất hiện của tất cả các cây đã điều tra rồi nhân với 100%. Theo Daniel Marmillod (1958), những lồi cây cĩ chỉ số IVI  5% mới thực sự cĩ ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần. Theo Thái Văn Trừng (1978) [60], trong một lâm phần nhĩm lồi cây nào chiếm trên 50% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhĩm lồi đĩ được coi là nhĩm lồi ưu thế. Chính vì vậy chúng tơi tính tổng IVI của những lồi cĩ trị số này lớn hơn 5%, xếp từ cao xuống thấp và dừng lại khi tổng IVI đạt 50%. b. Mật độ Cơng thức xác định mật độ như sau: 10.000 S n N/ha  (2-2) Trong đĩ: - n: Tổng số cá thể của lồi trong các OTC. - S: Tổng diện tích các OTC (ha). c. Đánh giá sự bến động thành phần lồi giữa các nhĩm cây Đề tài sử dụng cơng thức Soerensen‟s Index - SI (1948) để tính chỉ số tương đồng về thành phần lồi giữa các nhĩm cây trong cùng một trạng thái cũng như giữa các trạng thái thảm thực vật khác nhau để đánh giá sự biến động thành phần lồi cây gỗ của các tầng khác nhau trong hiện tại và tương lai. BA C SI   *2 (2-3) Trong đĩ: - C là số lượng lồi xuất hiện cả ở 2 quần thể A và B, - A là số lượng lồi của quần thể A, - B là số lượng lồi của quần thể B. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 37 d. Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học của quần hợp cây gỗ rừng Từ trước đến nay khi nghiên cứu các quần xã sinh vật, các tác giả đã đề xuất ra rất nhiều chỉ số đa dạng: chỉ số Shannon (Magurran, 1988), chỉ số Berger-Parker (Magurran, 1988), chỉ số Brillouin (Brillouin, 1962), chỉ số Simpson (Simpson, 1949), chỉ số Alpha (Magurran, 1988), chỉ số McIntosh (McIntosh, 1967), chỉ số Margalef (Margalef, 1958), chỉ số Menhinick (Magurran, 1988). Trong đề tài, chúng tơi chọn chỉ số Shannon để đánh giá tính đa dạng của các quần hợp cây gỗ đã nghiên cứu vì chỉ số này đánh giá tổng hợp cả độ đa dạng lồi (số lồi) và độ đa dạng trong lồi (số cá thể của từng lồi): NN H nn is i i ln' 1    (2-4) Trong đĩ: - s là số lồi trong quần hợp, - ni là số cá thể lồi thứ i trong quần hợp, - N là tổng số cá thể trong quần hợp. e. Tƣơng quan chiều cao/đƣờng kính trong quần hợp cây gỗ rừng Cĩ rất nhiều phương trình đã được các tác giả đề xuất để tính tương quan hồi quy giữa đường kính thân và chiều cao của cây gỗ rừng tự nhiên. Qua quá trình thử nghiệm các phương trình, chúng tơi nhận thấy phương trình phù hợp nhất với số liệu hai trạng thái TTV rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên là: H1 = a*(1-exp(b-c*D)) (2-5) H2 = 1,3+D/(a+b*D) (2-6) Trong đĩ: - H là chiều cao cây, - D là đường kính cây. f. Đặc điểm lớp cây bụi, dây leo, thảm tƣơi Đánh giá độ phong phú lồi của lớp cây bụi, dây leo và thảm tươi. Độ nhiều (hay độ dầy rậm) của thảm tươi được đánh giá theo Drude (xem bảng 3.1) Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 38 Bảng 3.1. Ký hiệu độ nhiều (độ dầy rậm) thảm tươi Ký hiệu Tình hình thực bì Soc Thực vật mọc rộng khắp che phủ 75 - 100% diện tích Cop1 Thực vật mọc rất nhiều che phủ trên 50 - 75% diện tích Cop2 Thực vật mọc nhiều che phủ từ 25 - 50% diện tích Cop3 Thực vật mọc tương đối nhiều che phủ từ 5 - 25% diện tích Sp Thực vật mọc ít che phủ dưới 5% diện tích Sol Thực vật mọc rải rác phân tán Un Một vài cây cá biệt Gr Thực vật phân bố khơng đều , mọc từng khĩm 3.4.3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng a. Tổ thành cây tái sinh Xác định tỷ lệ tổ thành và hệ số tổ thành của từng lồi được tính theo cơng thức: n%j .100 n n m 1i i j    (2-8) Trong đĩ: - j =1, - m là số thứ tự lồi. Nếu: - n%j  5% thì lồi j được tham gia vào cơng thức tổ thành - n%i < 5% thì lồi j khơng được tham gia vào cơng thức tổ thành. Hệ số tổ thành: 10 N n K ii  (2-9) Trong đĩ: - Ki: Hệ số tổ thành lồi thứ i, - ni: Số lượng cá thể lồi i, Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 39 - N: Tổng số cá thể điều tra. b. Mật độ cây tái sinh Là chỉ tiêu biểu thị số lượng cây tái sinh trên một đơn vị diện tích, được xác định theo cơng thức sau: S n 10.000 N/ha   (2-10) Trong đĩ: - S là tổng diện tích các ơ dạng bản điều tra tái sinh (m2), - n là số lượng cây tái sinh điều tra được. c. Chất lƣợng cây tái sinh Tính tỷ lệ % cây tái sinh tốt, trung bình, hoặc xấu theo cơng thức: 100 N n N%  (2-11) Trong đĩ: - N%: Tỷ lệ phần trăm cây tốt, trung bình, hoặc xấu - n: Tổng số cây tốt, trung bình, hoặc xấu - N: Tổng số cây tái sinh Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 40 Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1. Các đặc trƣng của TTV phục hồi tự nhiên tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh Theo hệ thống phân loại thảm thực vật theo đặc điểm ngoại mạo của UNESCO (1973) [75], thảm thực vật khu vực Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh thuộc các đơn vị phân loại sau: - Lớp quần hệ Rừng kín (I. Closed forests), - Phân lớp quần hệ Rừng thường xanh là chủ yếu (A. Mainly evergreen forests), - Nhĩm quần hệ Rừng thường xanh mưa mùa nhiệt đới và á nhiệt đới (2. Tropical and subtropical evergreen seasonal forests), - Quần hệ Rừng thường xanh mưa mùa nhiệt đới (hoặc á nhiệt đới) vùng thấp (a. Tropical (or subtropical) evergreen seasonal lowland forest). Như vậy cơng thức phân loại theo hệ thống UNESCO cho thảm thực vật khu vực Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh là: IA, IIA. Theo hệ thống phân loại thảm thực vật Việt Nam của Thái Văn Trừng (2000) [61] thì thảm thực vật khu vực Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh thuộc các đơn vị phân loại sau: - Nhĩm kiểu thảm thực vật Rừng kín vùng thấp, - Kiểu thảm thực vật Rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới. Qua điều tra, chúng tơi thấy trong Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh tỉnh Vĩnh Phúc, thảm thực vật nguyên sinh đã bị phá huỷ hồn tồn, thay vào đĩ là các trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên và thứ sinh nhân tác chiếm diện tích lớn được phân bố ở nhiều vị trí khác nhau. Căn cứ vào điều kiện thực tế, chúng tơi đã chọn được 2 kiểu thảm thực vật đặc trưng cho trạng thái Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 41 thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên để nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc, tái sinh, tính đa dạng lồi và xu hướng phục hồi của các thảm thực vật thứ sinh trong vùng nghiên cứu. Để thuận tiện cho việc trình bày, chúng tơi sẽ sử dụng cách viết ngắn gọn cho từng trạng thái như sau: Tên đầy đủ của từng điểm nghiên cứu Tên viết rút gọn 1. Thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên sau nương rẫy TTV thứ sinh phục hồi TN sau NR 2. Thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt TTV thứ sinh phục hồi TN sau KTK 4.1.1. Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau NR Địa điểm chúng tơi khảo sát và tiến hành nghiên cứu tại khu vực cĩ độ cao từ 100 – 300 m, độ dốc từ 200 – 250, khơng cĩ hiện tượng xĩi mịn, đất cĩ mức độ thối hố trung bình và khơng cĩ đá lộ đầu. Tồn bộ diện tích này trước kia là rừng nguyên sinh nhưng sau khi bị khai thác chọn, bị chặt trắng làm nương rẫy canh tác nơng nghiệp trong thời gian dài rồi được bỏ hoang hố, thời gian phục hồi được xác định khoảng 9 – 10 năm, thành phần thực vật trong kiểu trạng thái này phong phú và đa dạng được thể hiện ở hình 4.1. Từ hình 4.1 chúng tơi nhận thấy, khi tăng dần số OTC số lồi cây ban đầu tăng nhanh nhưng sau đĩ chậm dần. Kết quả điều tra cho thấy: OTC số 1 cĩ 22 lồi, các OTC số 1 - 2 cĩ 30 lồi (thêm 8 lồi), các OTC số 1 - 3 cĩ 44 lồi (tăng thêm 14 lồi), các OTC số 1 - 4 cĩ 50 lồi (tăng 6 lồi), OTC số 5 bổ sung 3 lồi và các OTC số 1 - 5 cĩ 53 lồi, các OTC từ 6 - 9 khơng cĩ thêm lồi mới nào, các OTC số 1 - 10 cĩ tổng số lồi là 58, các OTC từ 11 - 15 khơng cĩ thêm lồi mới nào. Ở đây, số lồi mới xuất hiện trong các OTC kế tiếp được cộng thêm vào tổng số lồi đã cĩ ở các OTC trước. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 42 0 10 20 30 40 50 60 70 40 0 12 00 20 00 28 00 36 00 44 00 52 00 60 00 DiƯn tÝch « tiªu chuÈn (m2) Sè lo µi c© y Hình 4.1 – Đồ thị đường tổng gĩp lồi trên diện tích của TTV sau NR Theo quan điểm của Cain và Oliveira đã đề xuất, khi tăng diện tích ơ tiêu chuẩn lên 10% mà số lồi tăng ít hơn 10% thì cĩ thể dừng lại, diện tích đại diện tối thiểu được coi là đã đạt được và tổng số lồi trong tất cả các ơ điều tra đã bao quát được tổ thành lồi của quần hợp cây gỗ rừng đại diện cho trạng thái nghiên cứu. Kết quả thể hiện trên hình 4.1 cho thấy điều kiện này đã được thoả mãn trong kết quả thu thập số liệu thực địa của đề tài. Thống kê cho thấy, tầng cây cao cĩ 52 lồi thuộc 39 chi và 26 họ. Ở tầng này cĩ những lồi cây tiên phong ưu sáng mọc nhanh, đời sống ngắn như: Lá nến (Macaranga denticulata), Ba bét (Mallotus metcalfianus), Thầu tấu (Aporosa dioica), Bồ đề (Styrax tonkinensis), Sịi tía (Sapium discolor), Lành ngạnh nam bộ (Cratoxylum cochinchinense),... Ngồi ra, chúng tơi cịn bắt gặp một số lồi cây ưa sáng đời sống dài, cĩ giá trị với sức sinh trưởng mạnh đạt kích thước cây gỗ lớn. Đây là những lồi tiên phong định cư thường cĩ mặt ở tầng cây gỗ như: Máu chĩ lá nhỏ (Knema globularia), Dẻ gai (Castanopsis indica), Sau sau (Liquidambar formosana), Trám chim (Canarium tonkinense), Rè núi (Machilus oreophyla), Vàng anh (Saraca dives), Kháo lá lớn (Machilus macrophylla), Lọ nghẹ (Olea dioica), Re (Cinnamomum sp.), Bời lời nhớt (Litsea glutinosa), Cứt ngựa (Archidendron balansae), Chè vằng (Jasminum Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 43 subtriplinerve), Trám trắng (Canarium album), Chẹo trắng (Engelhardtia roxburghiana), Cơm tầng (Elaeocarpus griffithii), Sảng (Sterculia lanceolata),... Các lồi ƣu thế ở tầng cây cao bao gồm: Máu chĩ lá nhỏ (Knema globularia) + Dẻ gai (Castanopsis indica) + Sau sau (Liquidamba formosana) + Trám chim (Canarium tonkinense) + Thẩu tấu (Aporosa dioica) Tầng cây nhỡ cĩ tổng gĩp là 67 lồi, ngồi những lồi cĩ mặt ở tầng cây cao chúng tơi cịn bắt gặp một số lồi mới chỉ xuất hiện ở tầng này như: Nhọc sần (Polyalthia consanguinea), Trâm lá chụm ba (Syzygium formosum), Súm lơng (Eurya ciliata), Sẻn hơi (Zanthoxylum rhetsa), Bồ hịn (Sapindus saponaria),… Tuy nhiên số lượng của chúng khơng nhiều, mọc phân tán trong khu vực nghiên cứu. Các lồi ƣu thế ở tầng cây nhỡ bao gồm: Trám chim (Canarium tonkinense) + Re (Cinnamomum sp.) + Sau sau (Liquidamba formosana) Thành phần cây bụi ít về số lồi, phân bố rải rác trong khu vực nghiên cứu. Cĩ tới 3 lồi Mua (họ Melastomataceae) xuất hiện ở đây: Mua thường (Melastoma normale), Mua bà (M. sanguineum), Mua tép (Osbeckia chinensis). Họ Cà phê (Rubiaceae) cĩ 2 lồi Lấu: Lấu balansae (Psychotria balansae), Lấu rừng (Psychotria silvestris). Các họ khác cĩ đại diện ở tầng cây bụi là họ Trơm (Sterculiaceae), họ Na (Annonaceae), họ Sổ (Dilleniaceae), họ Trúc đào Apocynaceae, họ Thường sơn (Hydrangeaceae), họ Cam quít (Rutaceae), họ Nhài (Oleaceae),... Thảm tươi cĩ độ dày rậm Cop1 với thành phần cây thân thảo đa dạng chủ yếu thuộc về các họ sau: họ Hồ thảo (Poaceae), họ Cúc (Asteraceae), họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae), họ Thài lài (Commelinaceae), họ Rau răm (Polygonaceae). Những đại diện chiếm ưu thế gồm: Cỏ chè vè (Miscanthus floridulus), Cỏ rác Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 44 (Microstegium ciliatum), Cỏ lá tre (Oplismenus compositus), Cỏ lào (Eupatorium odoratum), Cỏ nghể (Polygonum hydropiper),... Bên cạnh đĩ cịn phải kể đến các lồi dây leo trong họ Khoai lang (Convolvulaceae), họ Đậu (Fabaceae), họ Trinh nữ (Mimosaceae), họ Khúc khắc (Smilacaceae), họ Dây khế (Connaraceae), họ Lá lốt (Piperaceae), như: Bìm bìm (Merremia hederacea), Dây mật (Derris elliptica), Bàm bàm dây (Entada phaseoloides), Kim cang (Smilax corbularia), Dây khế (Rourea minor), Lá lốt rừng (Piper lolot)... Hình 4.2 - Ảnh TTV sau NR đã phục hồi tự nhiên được 9 - 10 năm 4.1.2. Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau KTK Đây là trạng thái được phân bố ở độ cao trên 300 m so với mặt thủy chuẩn, độ dốc từ 300 - 350. Khởi nguyên của trạng thái này là rừng nguyên sinh bị khai thác kiệt, sau đĩ được phục hồi tự nhiên trong khoảng thời gian từ 9 – 11 năm, độ tàn che của tán rừng từ 90 - 95%, kết quả được thể hiện ở hình 4.3. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 45 Hình 4.3 - Đồ thị đường tổng gĩp lồi trên diện tích của TTV sau KTK Từ hình 4.3 chúng tơi nhận thấy, số lồi cây gỗ tăng lên khi tăng số lượng OTC nhưng sự tăng về số lồi ở đây khơng giống như trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau nương rẫy. Trong trạng thái này, ở tầng cây cao cĩ 50 lồi thuộc 38 chi và 24 họ. Các lồi chiếm phần lớn về số lượng cây gỗ chủ yếu thuộc các họ: Họ Dẻ (Fagaceae), họ Re (Lauraceae), họ Đào lộn hột (Anacardiaceae), họ Xoan (Meliaceae), họ Máu chĩ (Myristicaceae). Những lồi cây ưa sáng mọc nhanh, đời sống ngắn, chất lượng gỗ kém đã khơng cịn tham gia vào cấu trúc tầng cây cao mà thay vào đĩ là các lồi cây cĩ đời sống dài và tầm vĩc lớn như: Dẻ (Castanopsis indica), Chẹo (Engelhardtia roxburghiana), Sau sau (Liquidambar formosana), Vàng anh (Saraca dives), Thừng mực lơng (Wrightia tomentosa), Máu chĩ lá nhỏ (Knema globularia), Trâm lá chụm ba (Syzygium formosum), Lọ nồi (Hydnocarpus kurzii), Thị ba ngịi (Diospyros bangoiensis), Dung (Symplocos laurina), Trám chim (Canarium tonkinense), Đỏm lơng (Bridelia monoica), Sụ lưỡi mác (Phoebe lanceolata), Mạy tèo (Streblus macrophyllus), Lát xoan (Choerospondias axillaris), Sấu (Dracontomelon duperreanum), Cà lồ (Caryodaphnopsis tonkinensis), Ngát (Gironniera subaequalis)... được phân bố vào tầng tán chính của rừng. 0 10 20 30 40 50 60 400 800 1200 1600 2000 DiƯn tÝch « tiªu chuÈn (m2) Sè loµ i c© y Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 46 Các lồi ƣu thế ở tầng cây cao bao gồm: Máu chĩ lá nhỏ (Knema globularia) + Vàng anh (Saraca dives) + Thị ba ngịi (Diospyros bangoiensis) Tầng cây nhỡ cĩ tổng gĩp là 33 lồi tập chung vào một số lồi cây chủ yếu, trong tương lai một số lồi trong số chúng sẽ tham gia vào tầng tán chính của rừng. Các lồi ƣu thế ở tầng cây nhỡ bao gồm: Vàng anh (Saraca dives) + Chẹo trắng (Engelhardtia spicata) + Lọ nồi (Hydnocarpus kurzii) + Trọng đũa (Ardisia crenata) + Ngái (Ficus hispida) + Dung (Symplocos laurina) Thành phần cây bụi khơng cịn các lồi ưa sáng, chủ yếu là: Sừng dê (Strophanthus divaricatus), Lấu rừng (Psychotria silvestris), Trà (Camellia sinensis), Đơn nem (Maesa perlarius),... Thảm tươi cĩ độ dày rậm Soc, thành phần chủ yếu là một số lồi cỏ như: Cỏ chỉ (Eriachne chinensis), Cỏ tranh (Imperata cylindrica), Cỏ chè vè (Miscanthus floridulus), Cĩi lơng (Cyperus pilosus), Ngọc nữ (Clerodendrum tonkinensis), Thĩc lép (Desmodium gangeticum), Guột (Dicranopteris linearis),... mọc thành cụm hoặc rải rác một vài chỗ. Dây leo, bụi trườn chủ yếu gồm các lồi: Mâm sơi lá xẻ (Rubus alcaefolius), Kim cang (Smilax corbularia), Dây mật (Derris elliptica), Dây sống rắn (Acacia harmandiana), Mĩng bị (Bauhinia cardinalis), Tiết dê (Cissampelos pareira), Củ nâu (Dioscorea cirrhosa),... cĩ số lượng ít. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 47 Hình 4.4 - Ảnh TTV sau KTK đã phục hồi tự nhiên được 9 - 11 năm Như vậy, các đối tượng nghiên cứu trên cĩ thành phần lồi phong phú và đa dạng, thơng tin về thành phần thực vật trong mỗi kiểu thảm đã nĩi lên hiện trạng và giai đoạn đang phục hồi. Điểm chung cho cả 2 trạng thái TTV nghiên cứu hiện nay: + Trong thành phần lồi cây gỗ, ngồi những lồi cây ưu sáng mọc nhanh, tuổi thọ ngắn, tầm vĩc nhỏ cịn cĩ xuất hiện một số lồi nửa chịu bĩng cĩ đời sống dài đạt kích thước cây gỗ lớn, những lồi này sẽ hình thành nên những ưu hợp trong tương lai, nguồn gốc cĩ thể từ nguồn hạt giống tại chỗ hoặc từ nơi khác mang đến. Vai trị của các lồi ưa sáng định cư là tạo điều kiện sinh thái cho các lồi nửa chịu bĩng của rừng nguyên sinh phục hồi trở lại. + Cĩ thể thấy rằng khi thời gian phục hồi rừng tăng lên, độ tàn che của rừng cĩ sự thay đổi nếu những lồi cây cĩ đời sống ngắn tầm vĩc nhỏ đồng thời cũng là những lồi cây ưa sáng mọc nhanh khơng vượt khỏi tầng rừng chính sẽ bị đào thải ra khỏi quần xã để nhường chỗ cho các lồi cây chịu bĩng hoặc nửa chịu Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 48 bĩng dưới tán rừng tái sinh phát triển, thành phần lồi cây cĩ đời sống dài xuất hiện, tạo lập một hồn cảnh rừng mới tiến đến sự ổn định tương đối. Cùng với thời gian, nếu xét theo xu hướng phục hồi tự nhiên theo hướng diễn thế đi lên của mỗi một trạng thái thì cĩ sự khác biệt rõ giữa TTV thứ sinh phục hồi TN sau NR và TTV thứ sinh phục hồi TN sau KTK như sau : + Đối với trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau NR do được hình thành trên đất đã bị thối hố nên trong quần hợp cây gỗ cĩ sự hỗn hợp giữa cây tiên phong ưa sáng mọc nhanh, đời sống ngắn chất lượng gỗ kém cùng với một số lồi cây tiên phong định cư đời sống dài, nguồn giống được mang đến nhờ các lồi chim thú hoặc nguồn hạt giống cịn sĩt lại trong đất. + Đối với TTV thứ sinh phục hồi TN sau KTK, trạng thái này được phục hồi trên đất tốt, nhiều dinh dưỡng tầng đất dầy. Ở quần hệ này trong tầng cây cao xuất hiện một số cây cĩ đường kính lớn do khơng đủ kích thước và phẩm chất vào thời điểm khai thác cịn sĩt lại cho đến nay. Mặt khác, theo thời gian trong quần xã cĩ một số lồi cây thành thục ra hoa kết quả đã bổ sung thêm nguồn hạt cho tái sinh; những lồi cây tuổi thọ ngắn đã dần dần bị chết; các lồi cây ưa sáng cĩ tầm vĩc nhỏ đang dần bị đào thải do sự che bĩng của các lồi cây cĩ tầm vĩc lớn hơn nên đã hình thành TTV cĩ cấu trúc rừng khơng đều tuổi. 4.2. Đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái Thường cấu trúc tổ thành lồi của rừng được tính dựa vào trữ lượng gỗ của các lồi cây gỗ. Tuy nhiên cách tính này làm cho cơng thức tổ thành lồi thiên về thể hiện tiềm năng kinh tế của rừng chứ khơng thể hiện vai trị của các lồi cây gỗ trong hệ sinh thái rừng. Ví dụ, nếu trên 1 ha rừng với tổng trữ lượng gỗ là 100 m 3 cĩ 10 cây gỗ lớn mọc thành đám và mỗi cây cĩ thể tích là 2 m3 thì lồi này đã chiếm 2 trong tổng số 10 đơn vị của cơng thức tổ thành, trong khi cĩ thể một lồi khác cĩ số lượng cá thể gấp nhiều lần, phân bố đồng đều, cĩ vai trị lớn trong hệ sinh thái rừng (tạo vi khí hậu, tham gia vào mạng thức ăn, sản xuất ra sản phẩm sơ cấp thực) nhưng vì đường kính và chiều cao khơng lớn nên tổng thể tích ít và khơng được tham gia vào cơng thức tổ thành. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 49 Để phục vụ mục đích đánh giá vai trị sinh thái của các lồi cây gỗ trong hệ sinh thái rừng, đề tài sử dụng chỉ số IVI (Importance Value Index) để xác định cơng thức tổ thành sinh thái. Chỉ số này đã được Curtis và McIntosh (1951) đề xuất. Là giá trị trung bình của các chỉ số về độ ưu thế (tính theo diện tích mặt cắt thân ở độ cao 1,3 m), độ phong phú (tính theo mật độ cá thể) và tần số xuất hiện (thể hiện mức độ phân bố đồng đều trên lơ rừng), chỉ số IVI cho phép đánh giá mức độ quan trọng sinh thái của mỗi lồi cây gỗ trong một hệ sinh thái rừng. Về bản chất, chỉ số IVI cĩ ý nghĩa sinh thái sâu sắc. Để làm rõ đặc điểm của thảm thực vật trong các trạng thái rừng được nghiên cứu, chúng tơi đi vào phân tích chỉ số mức độ quan trọng IVI. Chỉ số này đánh giá tổng hợp độ phong phú, tần số xuất hiện và độ ưu thế của mỗi lồi cây gỗ, chính vì vậy nĩ đánh giá vai trị sinh thái của lồi trong quá trình hình thành nên các kiểu thảm trên. Chúng tơi chỉ lấy số liệu thống kê cây gỗ cĩ h > 1,3 m để tính mật độ, sự đa dạng thành phần lồi cây gỗ và sự tham gia của chúng vào cấu trúc từng tầng. 4.2.1. Chỉ số IVI và cơng thức tổ thành sinh thái, mật độ tầng cây gỗ Danniel marmillod (1958) cho rằng, những lồi cây cĩ chỉ số IVI > 5% là những lồi cĩ ý nghĩa về mặt sinh thái. Theo Thái Văn Trừng (1978) [60] trong một lâm phần, lồi cây nào đĩ chiếm trên 50% tổng số cá thể tầng cây cao thì nhĩm lồi đĩ được coi là nhĩm lồi ưu thế, đây là những cơ sở quan trọng để xác định lồi hoặc nhĩm lồi ưu thế. Trên cơ sở đĩ, chúng tơi thống kê tất cả những lồi và cá thể lồi cây gỗ ở tầng cây cao và tầng cây nhỡ của hai trạng thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên cĩ chỉ số IVI > 5%. Kết quả được thể hiện ở các bảng 4.1 - 4.6. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 50 Bảng 4.1 – Tổng số lồi và lồi ưu thế sinh thái ở hai TTV Trạng thái TTV Số lồi Số lồi cĩ IVI > 5% Tên lồi cây cĩ IVI > 5% 1. Sau NR + Tầng cây cao + Tầng cây nhỡ 58 67 05 03 - Máu chĩ lá nhỏ, Dẻ gai, Sau sau, Trám chim, Thầu tấu. - Trám chim, Re, Sau sau. 2. Sau KTK + Tầng cây cao + Tầng cây nhỡ 50 33 03 06 - Máu chĩ lá nhỏ, Vàng anh, Thị núi. - Vàng anh, Chẹo, Lọ nồi, Trọng đũa, Ngái, Dung. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 51 Bảng 4.2 – Kết quả các lồi cây gỗ cĩ chỉ số IVI > 5% ở hai TTV Trạng thái TTV Tên lồi Tên khoa học Số cây Chỉ số IVI% 1. Sau NR + Tầng cây cao + Tầng cây nhỡ Máu chĩ lá nhỏ Dẻ gai Sau sau Trám chim Thầu tấu Trám chim Re Sau sau Knema globularia Castanopsis indica Liquidambar formosana Canarium tonkinense Aporosa dioica Canarium tonkinense Cinnamomum sp. Liquidambar formosana 210 158 131 143 120 533 353 326 10,45 8,64 7,85 6,76 6,14 7,50 5,68 5,35 2. Sau KTK + Tầng cây cao + Tầng cây nhỡ Máu chĩ lá nhỏ Vàng anh Thị ba ngịi Vàng anh Chẹo trắng Lọ nồi Trọng đũa Ngái Dung Knema globularia Saraca dives Diospyros bangoiensis Saraca dives Engelhardtia spicata Hydnocarpus kurzii Ardisia crenata Ficus hispida Symplocos laurina 140 170 95 240 140 120 60 80 80 7,54 5,39 5,34 11,12 9,90 7,57 5,68 5,11 5,02 Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 52 * Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau NR Bảng 4.3 - Tổ thành, mật độ tầng cây cao TTV sau NR TT Lồi cây N (c/ha) N% D1.3 (cm) HVN (m) G (m 2 /ha) G% IVI% 1 Máu chĩ lá nhỏ 210 12,96 10,47 8,06 1,73 15,81 10,45 2 Dẻ gai 158 9,75 9,75 7,23 1,18 10,78 8,64 3 Sau sau 131 8,08 10,41 7,89 1,12 10,23 7,85 4 Trám chim 143 8,82 8,53 6,49 0,82 7,49 6,76 5 Thầu tấu 120 7,40 9,71 6,63 0,88 8,04 6,14 5 lồi cĩ IVI > 5% 762 47,01 9,77 7,26 5,73 52,35 39,84 53 lồi khác cĩ IVI < 5% 858 52,99 8,83 6,97 5,21 47,65 60,16  1620 100 9,30 7,11 10,94 100 100 Trong tầng cây cao của TTV thứ sinh phục hồi TN sau NR tổng số 58 lồi với 5 lồi cĩ chỉ số IVI > 5% chiếm 39,84% tổng chỉ số mức độ quan trọng IVI trong quần xã, trong đĩ: Máu chĩ lá nhỏ (Knema globularia) là lồi cĩ mật độ cá thể cao nhất 210 cây/ha, chỉ số IVI lớn nhất 10,454%; tiếp theo Dẻ gai (Castanopsis indica) với mật độ 158 cây/ha, chỉ số IVI đạt 8,64%; Sau sau (Liquidamba formosana) cĩ mật độ 131 cây/ha, chỉ số IVI đạt 7,85%; Trám chim (Canarium tonkinense) cĩ mật độ 143 cây/ha, chỉ số IVI đạt 6,76%; cuối cùng Thầu tấu (Aporosa dioica) cĩ mật độ 120 cây/ha với chỉ số IVI đạt 6,14%. Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 53 Cịn lại 53 lồi khác cĩ chỉ số IVI < 5% với mật độ 858 cây/ha chiếm 60,16% tổng mức độ quan trọng, trong đĩ cĩ một số lồi như: Kháo (Machilus spp.), Lá nến (Macaranga denticulata), Giền đỏ (Xylopia vielana), Bồ đề (Styrax tonkinensis), Sịi tía (Sapium discolor), Bưởi bung (Acronychia pedunculata), Lành ngạnh nam bộ (Cratoxylum cochinchinense), Lọ nghẹ (Olea dioica), Ba gạc vịng (Rauvolfia verticillata),… cĩ số lượng cá thể từ 8 – 32 cá thể/lồi trên 1 ha. Một số lồi như: Cơm tầng (Elaeocarpus griffithii), Trâm lá chụm ba (Syzygium formosum), Sung rừng quả nhỏ (Ficus lacor), Rè núi (Machilus oreophyla), Sơn (Toxicodendron succedanea), Muối (Rhus chinensis), Máu chĩ lá to (Knema pierrei), Máu chĩ lá nhỏ (Knema globularia), Súm lơng (Eurya ciliata), Nhọc sần (Polyalthia consanguinea),... cĩ số lượng cá thể dao động trong khoảng từ 1 – 6 cá thể/lồi trên 1 ha. Những kết quả trên cho thấy lồi ưu thế và cơng thức tổ thành sinh thái ở tầng cây cao của trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau NR như sau: Cơng thức tổ thành sinh thái: 10,45Mc + 8,64Dg + 7,85Ss + 6,76Tra + 6,14Th Trong tầng cây nhỡ tổng số 67 lồi nhưng chỉ cĩ 3 lồi cĩ IVI > 5% tham gia vào cơng thức tổ thành với tổng số cá thể là 1212 cây/ha chiếm 83,64% tổng số cây đã điều tra. Ba lồi này cĩ tổng chỉ số mức độ quan trọng IVI đạt 18,53%, trong đĩ: Trám chim (Canarium tonkinense) cĩ mật độ lớn nhất đạt 533 cây/ha, chỉ số IVI đạt 7,50%; Re (Cinnamomum sp.) cĩ mật độ 353 cây/ha với chỉ số IVI đạt 5,68%; cuối cùng Sau sau (Liquidambar formosana) mật độ 326 cây/ha, chỉ số IVI đạt 5,35%. Cịn lại 64 lồi khác cĩ chỉ số IVI < 5%, tổng số cây là 236 cây/ha chiếm 16,36% tổng số cây đã điều tra như: Sụ lưỡi mác (Phoebe lanceolata), Thầu tấu (Aporosa dioica), Giền đỏ (Xylopia vielana), Máu chĩ lá nhỏ (Knema globularia), Rè núi (Machilus oreophyla), Lá nến (Macaranga denticulata), Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 54 Bảng 4.4 - Tổ thành, mật độ tầng cây nhỡ TTV sau NR TT Lồi cây N (c/ha) N% D1.3 (cm) HVN (m) G (m 2 /ha) G% IVI% 1 Trám chim 533 36,80 3,33 3,80 0,46 8,51 7,50 2 Re 353 24,37 3,75 3,51 0,39 7,22 5,68 3 Sau sau 326 22,51 3,83 3,53 0,37 6,85 5,35 3 lồi cĩ IVI > 5% 1212 83,68 3,63 3,61 1,22 22,58 18,53 64 lồi khác cĩ IVI < 5% 236 16,32 3,44 3,80 4,20 77,42 81,47  1448 100 3,52 3,70 5,40 100 100 Bưởi bung (Acronychia pedunculata), Muối (Rhus chinensis), Thị lơng đỏ (Diospyros eriantha), Bời lời nhớt (Litsea glutinosa), Kháo lá nhỏ (Machilus oreophyla),... cĩ mật độ từ 7 - 48 cây/ha. Một số lồi như: Đỏm lơng (Bridelia monoica), Sẻn hơi (Zanthoxylum rhetsa), Thơi ba (Alangium chinense), Đơn nem (Maesa perlarius), Nhọc sần (Polyalthia consanguinea), Sâng (Pometia pinnata), Sơn (Toxicodendron succedanea), Sầu đâu cứt chuột (Brucea javanica), Thầu tấu (Aporosa dioica), Trọng đũa (Ardisia crenata), Trâm lá chụm ba (Syzygium formosum), Súm lơng (Eurya ciliata),... cĩ mật độ từ 1 - 5 cây/ha. Những kết quả trên cho thấy lồi ưu thế và cơng thức tổ thành sinh thái ở tầng cây nhỡ của trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau NR như sau: Cơng thức tổ thành sinh thái: 7,50Trc + 5,68R + 5,35Ss Như vậy, ở tầng cây cao tổng số chỉ số mức độ quan trọng của các lồi tham gia vào cơng thức tổ thành sinh thái đạt 39,84%. Tổng chỉ số mức độ quan Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 55 trọng của các lồi tham gia vào cơng thức tổ thành sinh thái ở tầng cây nhỡ thấp hơn nhiều chỉ đạt 18,53%. Cĩ thể nĩi, ưu thế sinh thái cịn thấp so với giá trị cực đại là 100%. Thêm vào đĩ, khơng cĩ lồi nào cĩ chỉ số mức độ quan trọng cao, Máu chĩ (Knema globularia) là lồi cĩ IVI cao nhất cũng chỉ đạt 10,45%. * Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau KTK Bảng 4.5 - Tổ thành, mật độ tầng cây cao TTV sau KTK TT Lồi cây N (c/ha) N% D1.3 (cm) HVN (m) G (m 2 /ha) G% IVI% 1 Máu chĩ 140 8,77 16,26 8,31 2,90 10,23 7,54 2 Vàng anh 170 10,65 14,08 8,38 2,64 9,31 5,39 3 Thị ba ngịi 95 5,95 15,27 10,21 1,74 6,13 5,34 3 lồi cĩ IVI > 5% 405 25,37 15,20 8,96 7,28 25,67 18,27 47 lồi khác cĩ IVI < 5% 1190 74,63 15,05 9,37 21,06 77,33 81,73  1595 100 15,12 9,16 28,34 100 100 Trong trạng thái này tầng cây cao cĩ 50 lồi, mật độ 405 cây/ha chiếm 25,39% tổng số cây đã điều tra. Cĩ 3 lồi đạt chỉ số mức độ quan trọng IVI > 5% tham gia vào cơng thức tổ thành chiếm 18,27% trong tổng số mức độ quan trọng của tất cả các lồi trong đĩ: Máu chĩ lá nhỏ (Knema globularia) cĩ mật độ 140 cây/ha, chỉ số IVI đạt cao nhất 7,54%; tiếp theo Vàng anh (Saraca dives) mật độ 170 cây/ha cĩ chỉ số IVI đạt 5,39%; cuối cùng Thị ba ngịi (Diospyros bangoiensis) cĩ mật độ 95 cây/ha, chỉ số IVI đạt 5,34%. Cịn lại 47 lồi khác cĩ chỉ số IVI < 5% với mật độ 1190 cây/ha chiếm 74,61% tồn bộ số cây đã điều tra chiếm 81,73% tổng chỉ số mức độ quan trọng Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 56 IVI gồm các lồi như: Đỏm lơng (Bridelia monoica), Lịng mức trái to (Wrightia laevis), Cà lồ (Caryodaphnopsis tonkinensis), Bứa lá nhỏ (Garcinia oblongifolia), Nắm cơm (Kadsura coccinea), Phay (Duabanga grandiflora), Ngâu tàu (Aglaia odorata), Nĩng (Saurauia tristyla), Dung (Symplocos laurina), Vàng anh (Saraca dives), Sụ lưỡi mác (Phoebe lanceolata), Trâm lá chụm ba (Syzygium formosum), Trà (Camellia sinensis),... cĩ mật độ từ 3 – 19 cây/ha. Một số lồi như: Sịi tía (Sapium discolor), Thàn mát (Millettia ichthyochtona), Thanh thất (Ailanthus triphysa), Gội bang (Aglaia oligophylla), Giền đỏ (Xylopia vielana), Mạy tèo (Streblus macrophyllus), Cúc đại mộc (Vernonia arborea), Sấu (Dracontomelon duperreanum), Vù hương (Cinnamomum balansae), Trám trắng (Canarium album), Lát xoan (Choerospondias axillaris),... cĩ mật độ từ 1 - 2 cây/ha. Những kết quả trên cho thấy, lồi ưu thế và cơng thức tổ thành sinh thái ở tầng cây cao của trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau KTK như sau: Cơng thức tổ thành sinh thái: 7,54Mc + 5,39Va + 5,34THn Tầng cây nhỡ cĩ 33 lồi, trong đĩ cĩ 6 lồi cĩ chỉ số IVI > 5% với tổng số cá thể đạt 720 cây/ha chiếm 53,73% tổng số cây đã điều tra, cụ thể như sau: Vàng anh (Saraca dives) cĩ mật độ lớn nhất 240 cây/ha, chỉ số IVI đạt cao nhất 11,12%; Trà (Camellia sinensis) cĩ mật độ 140 cây/ha, chỉ số IVI đạt 8,90%; tiếp đến là Lọ nồi (Hydnocarpus kurzii) cĩ mật độ 120 cây/ha, chỉ số IVI đạt 7,57%; Trọng đũa (Ardisia crenata) cĩ mật độ 60 cây/ha, chỉ số IVI đạt 5,68%; cuối cùng Ngái (Ficus hispida) và Dung (Symplocos laurina) cĩ mật độ 80 cây/ha với chỉ số IVI tương ứng 5,11% và 5,02%. Cịn lại 27 lồi khác cĩ chỉ số IVI < 5% với tổng số cá thể 620 cây/ha chiếm 46,27% tồn bộ số cây đã điều tra. Ngồi ra nhiều lồi khác cĩ mật độ cá thể từ 1 - 4 cây/ha như: Máu chĩ lá nhỏ (Knema globularia), Thị ba ngịi (Diospyros bangoiensis, Chịi mịi (Antidesma ghasembilla), Chay bắc bộ (Artocarpus tonkinensis), Mạy tèo (Streblus macrophyllus) Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 57 Bảng 4.6 - Tổ thành, mật độ tầng cây nhỡ TTV sau KTK TT Lồi cây N (c/ha) N% D1.3 (cm) HVN (m) G (m 2 /ha) G% IVI% 1 Vàng anh 240 17,90 3,31 3,18 0,20 13,4 11,12 2 Chẹo 140 10,44 3,78 3,39 0,15 10,06 8,90 3 Lọ nồi 120 8,95 2,61 2,70 0,06 4,02 7,57 4 Trọng đũa 60 4,47 3,55 3,97 0,06 4,02 5,68 5 Ngái 80 5,97 2,56 2,83 0,04 2,68 5,11 6 Dung 80 5,97 4,41 3,53 0,12 8,05 5,02 6 lồi cĩ IVI > 5% 720 53,7 3,37 3,26 0,63 42,23 43,40 27 lồi khác cĩ IVI < 5% 620 46,3 3,86 3,82 0,86 57,77 56,60  1340 100 3,61 3,54 1,49 100 100 Xăng mả răng cưa (Carallia suffruticosa), Sụ lưỡi mác (Phoebe lanceolata), Cúc đại mộc (Vernonia arborea), Đỏm lơng (Bridelia monoica), Trâm lá chụm ba (Syzygium formosum), Bứa lá nhỏ (Garcinia oblongifolia), Lấu rừng (Psychotria silvestris), Cánh kiến (Mallotus philippinensis), Gội bang (Aglaia oligophylla), Phay (Duabanga grandiflora),... Những kết quả trên cho thấy, lồi ưu thế và cơng thức tổ thành sinh thái ở tầng cây nhỡ của trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau KTK như sau: Cơng thức tổ thành sinh thái: 11,12Va +