TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Trên thế giới
1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng
Cấu trúc rừng là khái niệm phản ánh quy luật sắp xếp của các thành phần trong quần xã thực vật rừng theo không gian và thời gian Nó bao gồm ba yếu tố chính: cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái và cấu trúc tuổi.
1.1.1.1 Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng
Rừng tự nhiên là một hệ sinh thái phức tạp, bao gồm nhiều thành phần và qui luật sắp xếp khác nhau trong không gian và thời gian Nghiên cứu cấu trúc rừng thường chia thành ba dạng: cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian Lớp thảm thực vật trong rừng là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên, phản ánh cuộc đấu tranh sinh tồn giữa các loài thực vật và giữa thực vật với môi trường sống.
Baur G.N (1976) đã nghiên cứu sâu về cơ sở sinh thái học, đặc biệt là trong lĩnh vực kinh doanh rừng mưa Ông tập trung vào các yếu tố cấu trúc của rừng và các phương pháp lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Từ nghiên cứu này, tác giả đã đưa ra những tổng kết phong phú về nguyên lý xử lý lâm sinh, nhằm tạo ra các loại rừng đồng tuổi, không đồng tuổi, và các phương thức cải thiện rừng mưa hiệu quả.
1.1.1.2 Về mô tả cấu trúc hình thái rừng
Hiện tượng thành tầng là đặc trưng cơ bản của cấu trúc hình thái quần thể thực vật, đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành cấu trúc tầng thứ Phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng, do Davit và P.W Risa đề xuất vào những năm 1930, vẫn là công cụ hiệu quả để nghiên cứu cấu trúc tầng rừng Tuy nhiên, phương pháp này chỉ thể hiện sự sắp xếp theo chiều dọc của cây gỗ trong một khu vực hạn chế Để khắc phục nhược điểm này, Cusen đã phát triển phương pháp vẽ nhiều giải kề bên nhau, tạo ra hình ảnh không gian ba chiều của quần thể thực vật.
Catinot (1965) và Plaudy J (1987) đã nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua các phẫu đồ rừng, đồng thời phân tích các yếu tố cấu trúc sinh thái bằng cách mô tả và phân loại theo các khái niệm dạng sống và tầng phiến.
Richards P.W (1952) đã phân loại tổ thành thực vật của rừng mưa thành hai loại: rừng mưa hỗn hợp với tổ thành loài cây phức tạp và rừng mưa đơn ưu với tổ thành loài cây đơn giản, trong đó rừng mưa đơn ưu có thể chỉ gồm một vài loài cây trong những điều kiện đặc biệt Ông cũng chỉ ra rằng rừng mưa thường có nhiều tầng, thường là ba tầng, ngoại trừ tầng cây bụi và tầng cây thân cỏ Trong rừng mưa nhiệt đới, bên cạnh cây gỗ lớn, còn có cây bụi, các loài thân cỏ, nhiều loại cây leo với hình dáng và kích thước đa dạng, cùng với các thực vật phụ sinh bám trên thân hoặc cành cây.
Hiện nay, nhiều hệ thống phân loại thảm thực vật rừng dựa vào các đặc trưng như cấu trúc, dạng sống, độ ưu thế và năng suất thảm thực vật Từ nửa đầu thế kỷ 19, Humboldt và Grisebach đã sử dụng dạng sinh trưởng của các loài cây ưu thế và kiểu môi trường sống để phân loại thực vật Phương pháp này đã được các nhà sinh thái học Đan Mạch như Warming và Raunkiaer phát triển thêm Raunkiaer phân chia các loài cây thành các dạng sống và các phổ sinh học, tuy nhiên, nhiều nhà sinh thái học cho rằng phân loại hình thái của Raunkiaer kém ý nghĩa hơn so với các dạng sinh trưởng của Humboldt và Grisebach Trong các phương pháp phân loại rừng, phương pháp dựa vào hình thái bên ngoài của thảm thực vật được sử dụng phổ biến nhất.
Kraft (1884) lần đầu tiên giới thiệu hệ thống phân cấp cây rừng, chia cây rừng thành 5 cấp dựa trên khả năng sinh trưởng, kích thước và chất lượng Hệ thống phân cấp của Kraft phản ánh tình hình phân hoá cây rừng, với tiêu chuẩn phân cấp rõ ràng, đơn giản và dễ áp dụng, nhưng chủ yếu phù hợp với rừng trồng.
1.1.1.3 Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng
Nghiên cứu cấu trúc rừng đã chuyển từ mô tả định tính sang định lượng nhờ vào thống kê toán học và tin học, với nhiều tác giả đã thành công trong việc mô hình hóa cấu trúc rừng và xác lập mối quan hệ giữa các yếu tố cấu trúc Các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào cấu trúc không gian và thời gian của rừng, áp dụng các mô hình toán học để mô phỏng quy luật cấu trúc (Trần Văn Con, 2001) Nhiều tác giả đã sử dụng hàm Weibull để mô hình hóa cấu trúc đường kính loài thông theo mô hình của Schumarcher và Coil (Belly, 1973), cùng với các dạng hàm khác như Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Pearson, và Poisson để mô hình hóa cấu trúc rừng.
Một khía cạnh quan trọng trong nghiên cứu cấu trúc rừng là việc phân loại rừng dựa trên cấu trúc và ngoại mạo sinh thái Việc này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về đặc điểm sinh thái của rừng mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và bảo tồn tài nguyên rừng hiệu quả.
Phân loại rừng dựa trên đặc điểm phân bố, dạng sống ưu thế, cấu trúc tầng thứ và các đặc điểm hình thái khác của quần xã thực vật đã được nghiên cứu bởi nhiều nhà khoa học như Humbold (1809), Schimper (1903), Aubreville (1949) và UNESCO (1973) Các hệ thống phân loại này chú trọng đến mối liên hệ giữa ngoại mạo của quần xã thực vật và hoàn cảnh sinh thái của nó, từ đó hình thành một hướng phân loại sinh thái rõ ràng.
Nghiên cứu của Baur G.N (1976) [10] tập trung vào cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa, trong đó tác giả đã đi sâu vào phân tích các nhân tố cấu trúc rừng và các biện pháp kỹ thuật lâm sinh được áp dụng vào từng rừng mưa tự nhiên, cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách quản lý rừng một cách hiệu quả.
Nghiên cứu của Catinot R (1965) đã phân tích cấu trúc sinh thái bằng cách mô tả và phân loại các dạng sống cũng như tầng phiến Bên cạnh đó, nghiên cứu còn thể hiện các đặc trưng cấu trúc của rừng mưa và hình thái của chúng thông qua các phẫu đồ rừng.
Richards P.W (1959) [22] cũng đã đề cập đến phân bố số cây theo cấp đường kính Ông coi dạng phân bố là một dạng đặc trưng của rừng tự nhiên Rollet
(1985) đã xác lập phương trình hồi quy số cây theo đường kính
1.1.1.4 Cấu trúc tổ thành Ở châu Á, trong rừng thứ sinh nhiệt đới vùng Shanxin - Trung Quốc, Zeng và các cộng sự (1998) đã thống kê đƣợc khoảng 280 loài cây dƣợc liệu, 80 loài cây có dầu và 20 loài cây có sợi cũng nhƣ một số loài cây gỗ có giá trị khác Mức độ phong phú của thành phần thực vật trong rừng thứ sinh ở Nepal cũng đƣợc Kanel K.R và Shrestha K (2001) nghiên cứu, có trên 6.500 loài cây có hoa và 4.064 loài cây không hoa, trên 1.500 loài nấm và hơn 350 loài địa y
Baur G.N (1976) đã tiến hành nghiên cứu rừng mưa gần Belem trên sông Amazon, nơi ông thống kê được 36 họ thực vật trong một ô tiêu chuẩn diện tích khoảng 2 ha Tương tự, tại khu vực phía Bắc New South Wales, ông cũng ghi nhận sự hiện diện của 31 họ thực vật trong ô tiêu chuẩn diện tích hơn 4 ha, chưa bao gồm cây leo, cây thân cỏ và thực vật phụ sinh.
Ở Việt Nam
1.2.1 Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng
Phân loại rừng có mục đích chính là xác định các đối tượng rừng với những đặc trưng cấu trúc cụ thể Từ đó, chúng ta có thể lựa chọn và đề xuất các biện pháp lâm sinh phù hợp nhằm điều khiển và dẫn dắt rừng đạt được trạng thái chuẩn.
Loestchau (1966) đã phân loại rừng dựa trên trạng thái hiện tại, tập trung vào rừng hỗn giao lá rộng thường xanh nhiệt đới Viện Điều tra, Quy hoạch rừng đã cải tiến hệ thống phân loại của Loestchau để phù hợp với đặc điểm rừng tự nhiên của Việt Nam Đến nay, hệ thống phân loại này (QPN 6 - 84) vẫn được áp dụng rộng rãi.
Thái Văn Trừng (1978) đã phân loại rừng Việt Nam thành 14 kiểu thảm thực vật dựa trên quan điểm sinh thái, đáp ứng yêu cầu về quy luật sinh thái Ông nhấn mạnh rằng sự đa dạng của rừng nhiệt đới không cho phép sử dụng quần hợp thực vật như đơn vị phân loại cơ bản, như các tác giả ở vùng ôn đới thường làm Thay vào đó, ông đề xuất sử dụng kiểu thảm thực vật làm đơn vị phân loại cơ bản, với hình thái và cấu trúc quần thể làm tiêu chuẩn phân loại.
Bảo Huy (1993) đã nghiên cứu trạng thái hiện tại của các lâm phần Bằng Lăng ở Tây Nguyên dựa trên hệ thống phân loại của Loeschau Tác giả cũng xác định các loại hình xã hợp thực vật với các ưu hợp khác nhau thông qua trị số IV%.
Lê Sáu (1996), Trần Cẩm Tú (1998) và Nguyễn Thành Mến (2005) đã tiến hành phân loại trạng thái rừng tự nhiên tại khu vực Kon Hà Nừng thuộc Tây Nguyên và Hương Sơn, Hà Tĩnh.
Tĩnh, Phú Yên đã dựa trên hệ thống phân loại rừng của Loeschau (1960) đã đƣợc Viện Điều tra, Quy hoạch rừng Việt Nam bổ sung (QPN6 - 84) [27]
Gần đây, một số tác giả đã áp dụng mô hình toán học để phân loại trạng thái rừng, tiêu biểu như Ngô Út (2003), người đã định lượng hóa việc phân loại các trạng thái rừng kín thường xanh và nửa rụng lá ở vùng Đông Nam Bộ Nguyễn Văn Thêm (2003) cũng đã ứng dụng hàm lập nhóm trong phân loại trạng thái rừng, đưa ra kết luận rằng các trạng thái rừng theo hệ thống phân loại của Loeschau có thể được nhận biết chính xác thông qua các hàm phân loại tuyến tính như Fisher, được xây dựng dựa trên nhiều biến số định lượng.
Năm 2003, một số tác giả đã đưa ra ý kiến nhằm cải thiện hệ thống phân chia trạng thái rừng lá rộng thường xanh tại Việt Nam Họ đã nghiên cứu và đề xuất các giải pháp bổ sung cho hệ thống phân loại trạng thái rừng của quốc gia, đồng thời khám phá khả năng ứng dụng hàm toán học trong việc phân chia trạng thái rừng.
Thông tư số 34/2009/TT-BNNPTNT quy định về tiêu chí xác định và phân loại rừng, nhằm phục vụ cho công tác điều tra, kiểm kê, thống kê, quy hoạch bảo vệ và phát triển rừng, quản lý tài nguyên rừng, cũng như xây dựng các chương trình lâm nghiệp Văn bản này phân loại rừng dựa trên nhiều căn cứ khác nhau, bao gồm: mục đích sử dụng, nguồn gốc hình thành, điều kiện lập địa, loài cây và trữ lượng Sự phân loại này không chỉ giúp lượng hóa các tiêu chí, chỉ số trong từng loại rừng mà còn hỗ trợ hiệu quả cho việc theo dõi diễn biến tài nguyên rừng, đáp ứng nhu cầu thực tiễn trong sản xuất lâm nghiệp hiện nay.
1.2.2 Nghiên cứu về cấu trúc rừng
Trong vài thập kỷ qua, nghiên cứu cấu trúc rừng đã trở thành một lĩnh vực quan trọng, giúp đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp cho việc bảo vệ và phát triển rừng.
Trừng (1963), Trần Ngũ Phương (1970) cũng đã nghiên cứu cấu trúc sinh thái để làm căn cứ phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam
Trong nghiên cứu về kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới tại Việt Nam, Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) đã đề xuất mô hình cấu trúc tầng bao gồm các tầng: tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C) (Theo Phùng Ngọc Lan, 1986).
Trần Ngũ Phương (1970) đã nghiên cứu cấu trúc của thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam dựa trên kết quả điều tra từ năm 1961 đến 1965 Ông đã chỉ ra tổ thành là nhân tố cấu trúc đầu tiên và phát hiện một số quy luật phát triển của các hệ sinh thái rừng, từ đó ứng dụng vào thực tiễn sản xuất.
Nguyễn Văn Trương (1983) đã nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài và phân tầng theo chiều cao một cách cơ giới Vũ Đình Phương (1987) nhận định rằng việc xác định tầng thứ của rừng lá rộng thường xanh là cần thiết, nhưng chỉ khi rừng có sự phân tầng rõ rệt Đào Công Khanh (1996) đã nghiên cứu cấu trúc rừng lá rộng thường xanh ở Hương Sơn, Hà Tĩnh, từ đó đề xuất biện pháp lâm sinh cho việc khai thác và nuôi dưỡng rừng Đinh Văn Đề (2010) tiếp tục nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Lâm trường Con Cuông, Nghệ An.
Vũ Đình Phương và Đào Công Khanh (2001) đã tiến hành nghiên cứu về quy luật cấu trúc và sinh trưởng của rừng lá rộng, hỗn loại thường xanh tại Kon Hà Nừng - Gia Lai Kết quả cho thấy đa số loài cây có cấu trúc đường kính và chiều cao tương tự như lâm phần, đồng thời cũng có sự biến động trong cấu trúc của từng loài.
Nguyễn Trọng Bình (2014) đã tiến hành nghiên cứu về cấu trúc và tính đa dạng sinh học của rừng kín thường xanh hỗn giao tại Vườn quốc gia Bidoup - Núi Bà Kết quả nghiên cứu xác định được các đặc điểm như cấu trúc tổ thành, mật độ cây, độ tàn che, và phân bố số loài theo đai cao Ngoài ra, nghiên cứu còn chỉ ra chỉ số đa dạng sinh học Shannon - Weiner và Simpson, quy luật phân bố cây theo cấp đường kính và chiều cao, cùng với một số đặc điểm tái sinh tự nhiên của lâm phần.
1.2.2.1 Cấu trúc tổ thành Đây là nhân tố ảnh hưởng quyết định đến cấu trúc sinh thái và hình thái khác của rừng Tổ thành rừng là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá mức độ đa dạng sinh học, tính ổn định, tính bền vững của hệ sinh thái rừng Rất nhiều công trình khoa học của nhiều tác giả đã tập trung vào các đặc điểm cấu trúc của các kiểu rừng tự nhiên nhằm phục vụ việc bảo tồn, phát triển và kinh doanh lâu dài
Trần Ngũ Phương (2000) [24] đã đề cập tới một hệ thống phân loại trong đó rất chú trọng tới việc nghiên cứu quy luật diễn thế tái sinh
ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Đặc điểm điều kiện tự nhiên
2.1.1 Tọa độ địa lý, địa điểm, địa hình khu vực nghiên cứu
2.1.1.1 Tọa độ địa lý và địa điểm lập ô nghiên cứu
Bảng 2.1 Tọa độ địa lý, địa điểm lập ô định vị tại khu vực nghiên cứu
Tọa độ (VN2000) Địa điểm ô định vị
1 11 ÔNC.I 568.381 2.549.434 Cốc Pàng Bảo Lạc Cao Bằng
2 12 ÔNC.II 592.381 2.501.434 Quang Thành Nguyên Bình Cao Bằng
3 13 ÔNC.III 592.381 2.493.434 Thành Công Nguyên Bình Cao Bằng
4 40 ÔNC.I 552.381 2.477.434 Sơn Phú Na Hang Tuyên Quang
5 41 ÔNC.II 504.381 2.461.434 Trung Hà Chiêm Hóa Tuyên Quang
6 42 ÔNC.III 512.381 2.453.434 Hạ Lang Chiêm Hóa Tuyên Quang
7 57 ÔNC.I 464.381 2.389.434 Hồng Ca Trấn Yên Yên Bái
8 58 ÔNC.II 464.381 2.373.434 Tả Si Láng Trạm Tấu Yên Bái
9 59 ÔNC.III 472.381 2.373.434 Thƣợng Bằng La Văn Chấn Yên Bái
2.1.1.2 Địa hình khu vực lập ô nghiên cứu
* Khu vực lập ô định vị số 11, 12, 13 tỉnh Cao Bằng
Khu vực nghiên cứu tại tỉnh Cao Bằng có địa hình phức tạp với sự chia cắt mạnh mẽ, bao gồm hai vùng chính: một bên là núi đá cao với độ dốc lớn, và bên kia là núi trung bình cùng núi thấp bị chia cắt, xen kẽ là các thung lũng và bồn địa nhỏ Độ cao trung bình so với mực nước biển là 850 m, với độ dốc bình quân từ 25 đến trên 35 độ Địa hình này tạo ra nhiều khó khăn trong việc thu thập dữ liệu và lập bản đồ hiện trạng rừng phục vụ cho nghiên cứu.
Khu vực lập ô định vị số 40, 41, 42 tỉnh Tuyên Quang có địa hình phức tạp, bị chia cắt bởi các hệ thống sông suối và đồi núi trùng điệp Nằm ở đoạn cuối dãy núi Khau Quân, khu vực này có độ cao giảm dần từ Tây Nam về Đông Bắc, với độ dốc trung bình từ 25-30 độ Thuộc vùng núi trung bình (700m-1600m), địa hình hiểm trở tại đây gây nhiều khó khăn cho công tác thiết lập và thu thập số liệu.
* Khu vực lập ô định vị số 57, 58, 59 tỉnh Yên Bái
Khu vực nghiên cứu có địa hình chuyển tiếp từ vùng núi cao Tây Bắc thuộc dãy Hoàng Liên - Púng Luông và dãy Con Voi xuống vùng đồi trung du Phú Thọ Đây cũng là khu vực giáp ranh giữa vùng núi Tây Bắc và Đông Bắc, với độ cao trung bình khoảng 850 m và độ dốc lớn hơn 25 độ Địa hình nơi đây không bằng phẳng, bị chia cắt phức tạp bởi các dãy núi xen kẽ với khe nước nhỏ và thung lũng.
* Khu vực lập ô định vị số 11, 12, 13 tỉnh Cao Bằng
Khu vực nghiên cứu tại tỉnh Cao Bằng, nằm sát chí tuyến Bắc trong vành đai nhiệt đới Bắc bán cầu, có khí hậu đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa Nơi đây có hai mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10 với thời tiết nóng ẩm và lượng mưa lớn, và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau.
Mùa này thường lạnh và ít mưa, với nhiệt độ trung bình năm dao động từ 19,8°C đến 21,6°C Vào mùa hè, nhiệt độ trung bình đạt từ 25°C đến 28°C, trong khi mùa đông có nhiệt độ trung bình từ 14°C đến 18°C Tổng tích ôn trong năm đạt từ 7.000 đến 7.500°C Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1.450 - 1.600 mm, phân bố không đều giữa các tháng và khu vực Mưa chủ yếu tập trung từ tháng 6 đến tháng 9, chiếm 70 - 80% tổng lượng mưa cả năm, trong khi mùa khô chỉ chiếm 20 - 30% và thời kỳ khô hạn nhất kéo dài từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau.
Hệ thống thuỷ văn trong khu vực nghiên cứu chủ yếu chịu ảnh hưởng từ chế độ mưa và khả năng điều tiết của lưu vực, được chia thành hai mùa rõ rệt: mùa lũ và mùa cạn.
* Khu vực lập ô định vị số 40, 41, 42 tỉnh Tuyên Quang download by : skknchat@gmail.com
Khu vực nghiên cứu tại tỉnh Tuyên Quang có khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa, với mùa đông lạnh và khô hạn, cùng mùa hạ nóng ẩm và mưa nhiều Tổng lượng bức xạ trung bình năm đạt 80 - 85 kcal/cm², trong khi lượng nhiệt trung bình năm dao động từ 8.000 - 8.500 °C, với nhiệt độ trung bình hàng năm từ 22,8 - 24,3 °C Tháng 6 và tháng 7 là thời kỳ nóng nhất, có ngày nhiệt độ lên tới 39-40 °C, trong khi tháng 12 và tháng 1 là thời kỳ lạnh nhất, với nhiệt độ có thể xuống dưới 5 °C Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.350 - 1.700 mm, với năm có lượng mưa cao hơn mức trung bình khoảng 400 - 420 mm Mưa chủ yếu tập trung trong mùa hạ, chiếm hơn 80% tổng lượng mưa, kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10, với tháng 8 là tháng mưa nhiều nhất Ngược lại, mùa đông kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, thường khô lạnh.
Mạng lưới sông ngòi trong khu vực nghiên cứu có mật độ 0,9 km/km², phân bố đồng đều Các sông lớn trong tỉnh có nhiều phụ lưu và chảy qua địa hình đồi núi, dẫn đến lòng sông dốc và nước chảy xiết Điều này tạo ra khả năng tập trung nước nhanh chóng vào mùa lũ, trong khi dòng chảy chủ yếu theo hướng Bắc - Nam do ảnh hưởng của điều kiện địa hình.
* Khu vực lập ô định vị số 57, 58, 59 tỉnh Yên Bái
Khu vực nghiên cứu ô định vị tại tỉnh Yên Bái có khí hậu nhiệt đới gió mùa, với hai mùa rõ rệt trong năm Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4.
Khí hậu nơi đây có sự thay đổi rõ rệt theo mùa, với 3 năm sau đó, mùa khô lạnh và khô diễn ra, trong khi mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10 với khí hậu nóng ẩm và lượng mưa nhiều Nhiệt độ trung bình hàng năm dao động từ 20°C đến 30°C, trong đó nhiệt độ trung bình mùa mưa đạt 27°C, còn mùa khô có nhiệt độ trung bình khoảng 15°C Biên độ nhiệt giữa ngày và đêm cũng đáng chú ý, góp phần tạo nên đặc điểm khí hậu đặc trưng của vùng.
Nhiệt độ trung bình năm dao động từ 8 đến 12 độ C, với nhiệt độ tối cao tuyệt đối đạt 39 độ C vào tháng 6 và nhiệt độ tối thấp nhất là 2 độ C vào tháng 1 Lượng mưa bình quân hàng năm từ 1.600 đến 2.400mm, chủ yếu tập trung vào các tháng 6, 7, 8, chiếm khoảng 75% tổng lượng mưa cả năm Độ ẩm trung bình năm là 80%, cao nhất vào tháng 3-4 với 90% và thấp nhất vào tháng 1-2 với 70% Lượng bốc hơi bình quân hàng năm là 1.500mm Trong các tháng khô hạn, độ ẩm có thể giảm xuống còn 50-60%, gây ra tình trạng nóng bức và khô hạn, ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển của cây rừng.
Trong khu vực nghiên cứu ô định vị, không tồn tại các hệ thống sông lớn, nhưng có nhiều suối nhỏ với tốc độ dòng chảy mạnh Điều này xảy ra do địa hình chia cắt mạnh và độ dốc lớn của khu vực.
Khu vực lập ô định vị số 11, 12, 13 tại tỉnh Cao Bằng có đất Feralít màu nâu vàng, phát triển trên đá mẹ mác ma axít và đá biến chất Loại đất này thường xuất hiện ở chân sườn đỉnh và thung lũng cao dưới 1.500 m, nơi có điều kiện thoát nước tốt và độ ẩm cao, rất thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây rừng.
* Khu vực lập ô định vị số 40, 41, 42 tỉnh Tuyên Quang
Theo tài liệu địa chất miền Bắc Việt Nam, khu vực nghiên cứu tại tỉnh Tuyên Quang hình thành từ quá trình phong hóa các loại đá mẹ chủ yếu như đá phiến, đá cát kết, đá phiến kết tinh và các đá biến chất khác.
Theo bản đồ phân cấp phòng hộ tỉnh Tuyên Quang năm 2008, có ba loại đất chính được xác định trong quy hoạch rừng, bao gồm đất Feralit mầu nâu vàng trên núi trung bình và cao, chủ yếu ở độ cao từ 700m - 1.700m so với mặt nước biển, nơi có quá trình Feralít yếu và mùn hoá mạnh, tạo thành các thảm rừng tự nhiên Bên cạnh đó, đất feralit Nâu đen và đất mùn Feralit trên núi cũng có độ phì cao, thường tập trung ở các khu vực bằng phẳng, độ dốc thấp Cuối cùng, đất cát pha, hình thành từ cát kết, có đặc điểm tơi xốp, thoát nước tốt và thường xuất hiện ven các suối, sườn dốc.
* Khu vực lập ô định vị số 57, 58, 59 tỉnh Yên Bái
Đặc điểm kinh tế xã hội
Bài viết tổng hợp những đặc điểm quan trọng về tình hình kinh tế xã hội ảnh hưởng đến công tác phục hồi và phát triển rừng tại từng địa phương trong khu vực nghiên cứu.
* Khu vực lập ô định vị sô 11, 12, 13 tỉnh Cao Bằng
Khu vực nghiên cứu tại Cao Bằng có sự hiện diện của năm dân tộc: Nùng, Sán Chỉ, H'Mông, Lô Lô và Tày Đời sống của người dân nơi đây còn gặp nhiều khó khăn, với trình độ dân trí chưa cao và nguồn lao động chủ yếu chưa được đào tạo Điều này dẫn đến khả năng áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất còn hạn chế.
- Mật độ dân số 31,5 người/ km 2 Tỷ lệ tăng dân số trung bình năm là 1,4% bao gồm tăng dân số tự nhiên và cơ học
Sản xuất nông nghiệp là ngành chủ yếu trong khu vực nghiên cứu, nhưng diện tích đất nông nghiệp hạn chế và năng suất cây trồng thấp gây khó khăn cho đời sống người dân, đặc biệt là các hộ gia đình thiếu đất sản xuất Nhiều hộ còn phụ thuộc vào khai thác tài nguyên thiên nhiên như dược liệu, nấm và song mây, điều này tạo áp lực lớn lên tài nguyên rừng và công tác quản lý bảo vệ rừng.
* Khu vực lập ô định vị số 40, 41, 42 tỉnh Tuyên Quang
- Khu vực nghiên cứu tại Tuyên Quang có 10 dân tộc cùng sinh sống đó là: Tày, Dao, H'Mông, Kinh và một số dân tộc khác
Mật độ dân số đạt 45 người/km² với tỷ lệ tăng trưởng trung bình hàng năm là 1,4%, dẫn đến tình trạng gia tăng dân số và thiếu việc làm, đặc biệt là ở khu vực nông thôn, gây áp lực lên công tác quản lý và bảo vệ rừng Mỗi dân tộc có những đặc trưng riêng trong văn hóa và tập quán sản xuất, nhưng phần lớn người dân trong vùng vẫn phụ thuộc vào nông, lâm nghiệp như trồng lúa nước, làm nương rẫy, trồng rừng và chăn thả gia súc Quy mô sản xuất chủ yếu là nhỏ lẻ và mang tính tự cung tự cấp Thói quen thả gia súc tự do trong rừng cùng với tình trạng săn bắn động vật và khai thác lâm sản trái phép tại một số khu vực vẫn là những thách thức lớn đối với công tác bảo vệ rừng và duy trì sự ổn định của môi trường.
Sản xuất nông nghiệp và trồng trọt là ngành chủ đạo, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra thu nhập cho người dân Tuy nhiên, với bình quân đất nông nghiệp chỉ 0,062 ha/người, năng suất cây trồng thấp và nhiều khu vực chỉ có một vụ mùa, đời sống của người dân gặp nhiều khó khăn.
* Khu vực lập ô định vị số 57, 58, 59 tỉnh Yên Bái
Khu vực Tuyên Quang là nơi sinh sống của ba dân tộc: Tầy, Mông và Kinh Tuy nhiên, trình độ dân trí của các dân tộc này còn thấp, đời sống gặp nhiều khó khăn và nguồn lao động chủ yếu chưa được đào tạo Do đó, khả năng áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất tại đây vẫn còn hạn chế.
Mật độ dân số hiện nay là 29,5 người/km² với tỷ lệ tăng trưởng trung bình hàng năm đạt 1,2% Sự gia tăng dân số, cùng với tình trạng thiếu việc làm và lao động dư thừa ở khu vực nông thôn, đã gây ra nhiều thách thức cho công tác quản lý và bảo vệ rừng.
Sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là trồng trọt, là ngành sản xuất chủ yếu của người dân trong khu vực, với quỹ đất nông nghiệp bình quân chỉ 0,58 ha/người Tuy nhiên, phần lớn diện tích đất này nằm trên các vùng đồi dốc, dẫn đến năng suất cây trồng thấp Đối với sản xuất lâm nghiệp, nhiều diện tích rừng trong khu vực được giao cho các hộ gia đình quản lý và bảo vệ Để nâng cao hiệu quả sản xuất, cần tiếp tục thực hiện các chính sách hỗ trợ cho ngành lâm nghiệp.
MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu đã xác định các đặc điểm cấu trúc và khả năng tái sinh của rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh, bao gồm các trạng thái giàu, trung bình và phục hồi tại một số tỉnh phía Bắc Việt Nam.
- Đề xuất đƣợc một số giải pháp góp phần thúc đẩy quá trình phục hồi các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu.
Nội dung nghiên cứu
3.2.1 Nghiên cứu một số chỉ tiêu về nhân tố điều tra lâm phần
3.2.2 Nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao
- Cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo phần trăm số cây;
- Cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo chỉ số độ quan trọng;
- Đánh giá mức độ đồng nhất giữa tổ thành theo phần trăm số cây và theo chỉ số độ quan trọng
3.2.3 Nghiên cứu một số quy luật kết cấu lâm phần
- Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D 1.3 );
- Quy luật phân bố số cây theo chiều cao vút ngọn (N/Hvn);
- Tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực (Hvn - D 1.3 );
- Đánh giá các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng tầng cây cao
3.2.4 Nghiên cứu đa dạng loài tầng cây cao
- Chỉ số phong phú loài (R) tầng cây cao;
- Mức độ đa dạng loài ở tầng cây cao
3.2.5 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên tại khu vực nghiên cứu
- Thành phần loài cây tái sinh;
- Mật độ và tổ thành cây tái sinh;
- Phân bố số cây tái sinh theo chiều cao;
- Chất lƣợng cây tái sinh và số cây tái sinh có triển vọng;
- Mức độ tương đồng giữa tầng cây tái sinh và tầng cây gỗ download by : skknchat@gmail.com
3.2.6 Đề xuất một số giải pháp góp phần thúc đẩy quá trình phục hồi của các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
3.3.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu là 03 trạng thái rừng tự nhiên (đƣợc phân loại theo Thông tư 34): Rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh giàu (TXG); Rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh trung bình (TXB); Rừng gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh phục hồi (TXP) phân bố tại một số tỉnh Tuyên Quang, Yên Bái, Cao Bằng
3.3.2.1 Phạm vi về nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc chính của lâm phần bao gồm tổ thành tầng cây cao và các quy luật phân bố, tương quan giữa các yếu tố như phân bố N/D, N/H, NL/D, H-D cho nhóm loài có tỷ lệ IV% ≥ 5% Các yếu tố này giúp hiểu rõ hơn về cấu trúc và sự phân bố của lâm phần, từ đó hỗ trợ trong việc quản lý và bảo tồn tài nguyên rừng.
Tái sinh rừng liên quan đến các chỉ tiêu như tổ thành, mật độ và chất lượng của cây tái sinh Ngoài ra, nó còn xem xét sự phân bố của cây tái sinh dựa trên chiều cao và hình thái phân bố trên mặt đất.
3.3.2.2 Phạm vi về không gian Đề tài nghiên cứu trên 9 ô định vị và 225 ô đo đếm thuộc kiểu rừng kín lá rộng thường xanh phân bố tự nhiên trên núi đất tại 03 tỉnh thuộc khu vực miền núi phía Bắc gồm: 03 ô định vị tại tỉnh Cao Bằng; 03 ô định vị tại tỉnh Tuyên Quang và 03 ô định vị tại tỉnh Yên Bái
3.3.2.3 Phạm vi về thời gian Đề tài đƣợc thực hiện trong năm 2017 và 2018.
Phương pháp nghiên cứu
3.4.1 Phương pháp kế thừa số liệu
Luận văn kế thừa số liệu về các điều kiện tự nhiên như địa hình, khí hậu, thuỷ văn, đất đai và tài nguyên rừng; đồng thời phân tích các điều kiện kinh tế và xã hội, bao gồm dân số, lao động và thành phần dân tộc trong khu vực nghiên cứu Để tải về, vui lòng liên hệ qua email: skknchat@gmail.com.
Kế thừa có chọn lọc tài liệu và công trình nghiên cứu từ các nhà khoa học trong và ngoài nước giúp hệ thống hóa thông tin liên quan đến khu vực nghiên cứu.
- Kế thừa các báo cáo về thực trạng tài nguyên rừng, công tác quản lý bảo vệ và phát triển rừng tại khu vực nghiên cứu;
Dự án điều tra, đánh giá và giám sát tài nguyên rừng quốc gia được thực hiện bởi Viện Điều tra, Quy hoạch rừng từ năm 2015 tại các tỉnh phía Bắc, nhằm kế thừa và cập nhật số liệu quan trọng về tài nguyên rừng.
Năm 2017, tác giả đã tham gia vào một đề tài nghiên cứu quan trọng, đóng góp với vai trò cộng tác viên Trong quá trình này, tác giả trực tiếp tham gia vào đoàn đo đếm và thu thập số liệu, thực hiện 09 định vị nghiên cứu.
Số liệu phục vụ đề tài đã đƣợc điều tra và thu thập trên 09 ô định vị nghiên cứu sinh thái rừng Quốc gia cụ thể nhƣ sau:
Tỉnh Cao Bằng có ba ô định vị quan trọng: Ô định vị số 11 tọa lạc tại xã Cốc Pàng, huyện Bảo Lạc với tọa độ X: 568.381; Y: 2.549.434; ô định vị số 12 nằm ở xã Quang Thành, huyện Nguyên Bình với tọa độ X: 592.381; Y: 2.501.434; và ô định vị số 13 tại xã Thành Công, huyện Nguyên Bình với tọa độ X: 592.381; Y: 2.493.434.
Tỉnh Tuyên Quang có các ô định vị quan trọng với tọa độ cụ thể: Ô định vị số 41 tại xã Trung Hà, huyện Chiêm Hóa có tọa độ X: 504.381; Y: 2.461.434, ô định vị số 40 tại xã Sơn Phú, huyện Na Hang với tọa độ X: 552.381; Y: 2.477.434, và ô định vị số 42 tại xã có tọa độ X: 512.381; Y: 2.453.434.
Hạ Lang, huyện Chiêm Hóa);
Tỉnh Yên Bái có ba ô định vị quan trọng: ô định vị số 59 tại xã Thượng Bằng La, huyện Văn Chấn với tọa độ X: 482.381; Y: 2.373.434; ô định vị số 57 tại xã Hồng Ca, huyện Trấn Yên với tọa độ X: 464.381; Y: 2.373.434; và ô định vị số 58 tại xã Tá Si Láng, huyện Trạm Tấu cũng với tọa độ X: 464.381; Y: 2.373.434.
Phương pháp lập ô nghiên cứu nhằm thu thập số liệu về cấu trúc và đa dạng của tầng cây cao trong rừng tự nhiên sẽ được trình bày chi tiết trong các phần tiếp theo.
3.4.2.1 Lập ô nghiên cứu điều tra tầng cây cao Đề tài đã sử dụng phương pháp kế thừa số liệu đã được điều tra tại các ô định vị nghiên cứu sinh thái rừng Quốc gia, trong một ô định vị lựa chọn 01 ô nghiên cứu đại diện ở khu vực nghiên cứu download by : skknchat@gmail.com
Lập ô nghiên cứu đại diện để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng
Mỗi trạng thái rừng được nghiên cứu dựa trên 03 ô nghiên cứu (ÔNC) với diện tích 01 ha, hình vuông kích thước 100 m x 100 m, nằm trên địa bàn 03 tỉnh Cao Bằng, Tuyên Quang và Yên Bái Trong mỗi ÔNC, có 25 ô đo đếm (ÔĐĐ) được thiết kế liên tục, đánh số từ 1 đến 25 theo nguyên tắc từ trái sang phải, từ trên xuống dưới, mỗi ÔĐĐ có diện tích 400 m² (20 m x 20 m) Các góc của mỗi ÔĐĐ được cắm cọc tiêu để xác định ranh giới trong quá trình thu thập dữ liệu, và ranh giới giữa các ÔĐĐ được phát hoặc sử dụng dây nilon để xác định.
Hình 3.1 Sơ đồ lập ô ÔĐĐ trong ÔNC
+ Số liệu đề tài đã sử dụng bao gồm: 09 ô định vị nghiên cứu sinh thái, 09 ÔNC và 225 ÔĐĐ
- Dụng cụ và thiết bị sử dụng: Bao gồm GPS, máy ảnh, thước dây, thước kẹp kính, máy đo chiều cao cây…
- Các số liệu điều tra tầng cây cao thu thập trong ô đo đếm:
100 m download by : skknchat@gmail.com
+ Đối tượng điều tra là các cây gỗ thuộc tầng cây cao (cây có đường kính ngang ngực từ 6 cm trở lên)
+ Trong mỗi ô đo đếm, đánh dấu và đếm toàn bộ số cây trong ô
+ Xác định thành phần loài, tên loài (những cây chƣa xác định đƣợc tên cây, đánh là SP)
Đo chu vi vị trí 1,3 m hoặc đường kính D 1.3 của tất cả các cây có đường kính từ 6 cm trở lên bằng thước dây hoặc thước kẹp kính với độ chính xác 0,5 cm.
Trong quá trình đo chiều cao vút ngọn, cần thực hiện việc đo đếm liên tục trên 25 ô, tập trung vào các ô đo đếm lẻ Sử dụng thước Blumeleiss với độ chính xác 0,5 m để đo chiều cao cho tất cả các cây được lựa chọn.
Toàn bộ các số liệu đo đếm tầng cây cao đƣợc ghi chép theo mẫu biểu điều tra cây gỗ (Biểu 3.1)
Biểu 3.1 Biểu điều tra tầng cây cao
Số hiệu ÔĐV………Số hiệu ÔNC: ………Số hiệu ÔĐĐ: ……… Kiểu rừng: ………
D (cm) H (m) Dtán (m) Cấp phẩm chất
Ghi C/vi D1.3 Hvn Hdc Đ T N B chú
Để đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố môi trường và con người đến sự đa dạng thực vật, quá trình thu thập dữ liệu trong mỗi ô đo đếm bao gồm các thông số như độ tàn che, độ dốc, độ cao và loại địa hình (núi đá, núi đất).
3.4.2.2 Điều tra cây tái sinh
- Khối lƣợng: 5 ô mẫu trên 01 ÔNC;
- Diện tích thu thập: 16 m 2 (kích thước 4 x 4m);
- Vị trí: Tại một trong các góc của ÔĐĐ có số 1, 5, 13, 21, 25
- Phương pháp đo đếm cây tái sinh:
+ Xác định tên loài cây tái sinh;
+ Đo chiều cao vút ngọn, phân theo 7 cấp (< 0,5 m; 0,5 đến 1m; 1,1 đến 1,5m; 1,6 đến 2,0m; 2,1 đến 3,0m; 3,1 đến 5,0m, > 5,0m);
+ Xác định chất lƣợng cây: Phân theo tốt, xấu, trung bình;
Để xác định nguồn gốc của cây tái sinh, cần phân loại theo chồi và hạt cho từng loài, ghi chép theo số cây Tất cả số liệu thu thập và đo đếm tầng cây tái sinh sẽ được ghi lại theo mẫu biểu điều tra cây tái sinh (Biểu 3.2).
Biểu 3.2 Điều tra cây tái sinh
Số hiệu ÔĐV………Số hiệu ÔNC: ………Số hiệu ÔĐĐ: ………
H Ch H Ch H ch H ch H ch H ch H ch Cộng
Người điều tra: ……… … Ngày điều tra: ………
Giám định mẫu vật và xác định các thực vật chưa có tên cây được thực hiện với sự hỗ trợ từ các chuyên gia phân loại thực vật của Trường Đại học Lâm Nghiệp, Viện Điều tra Quy hoạch rừng và Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam.
3.4.4 Phương pháp xử lý, phân tích số liệu
3.4.4.1 Phân loại trạng thái rừng hiện tại
