i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LỤC VĂN TÌNH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC QUẦN THỂ LOÀI THIẾT SAM GIẢ LÁ NGẮN (Pseudotsuga brevifolia W.C Cheng & L.K.Fu, 1975 ) TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN KIM HỶ TỈNH BẮC KẠN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Lâm nghiệp Khoa : Lâm nghiệp Khoá : 2010 – 2014 Giáo viên hướng dẫn : TS. Dương Văn Thảo ThS. Lê Văn Phúc Thái Nguyên, 2014 ii LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp có ý nghĩa rất quan trọng đối với mỗi sinh viên sau quá trình học tập. Đây là thời gian để cho sinh viên làm quen với công tác nghiên cứu, cũng như tiếp xúc cọ sát với thực tế, đồng thời giúp cho sinh viên củng cố và hệ thống lại những kiến thức đã học để áp dụng vào thực tiễn nghiên cứu cũng như công việc ngoài thực tế, từ đó nâng cao năng lực tri thức sáng tạo của bản thân nhằm phục vụ tốt hơn cho công việc sau này. Xuất phát từ nguyện vọng của bản thân được sự nhất trí của khoa Lâm Nghiệp, ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên tôi tiến hành thực hiện chuyên đề: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc quần thể loài Thiết sam giả lá ngắn (Pseudotsuga brevifolia W.C Cheng & L.K.Fu, 1975 ) tại khu bảo tồn thiên nhiên Kim Hỷ, tỉnh Bắc Kạn” Trong quá trình thực tập được sự giúp đỡ, chỉ bảo, hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo trong khoa, đặc biệt là của thầy TS. Dương Văn Thảo và thầy ThS. Lê Văn Phúc, sự giúp đỡ của các ban ngành xã Kim Hỷ, xã Ân Tình huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn, Khu bảo tồn thiên nhiên Kim Hỷ, cùng với sự cố gắng của bản thân đã giúp tôi hoàn thành chuyên đề này. Do điều kiện và thời gian có hạn, trình độ bản thân còn hạn chế nên chuyên đề không tránh khỏi những thiếu sót nhất định, rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo, bạn bè để chuyên đề hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 29 tháng 05 năm 2014 Sinh viên Lục Văn Tình iii MỤC LỤC PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục đích nghiên cứu 2 1.3. Mục tiêu nghiên cứu 3 1.4. Ý nghĩa của đề tài 3 1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học 3 1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất 3 PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4 2.1.Tổng quan các vấn đề nghiên cứu 4 2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 4 2.2.1. Trên thế giới 4 2.2.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng 4 2.2.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng 7 2.2.2. Ở Việt Nam 9 2.2.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng ở Việt Nam 9 2.2.2.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng ở Việt Nam 13 2.2.3. Tổng quan loài Thiết sam giả lá ngắn 15 2.2. Tổng quan khu vực nghiên cứu 22 2.2.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 22 2.2.1.1. Điều kiện tự nhiên 22 2.2.2.Tình hình kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu. 25 2.2.2.1.Dân tộc, dân số, và lao động và phân bố dân cư. 25 2.2.2.2. Thực trạng cơ sở hạ tầng. 26 2.2.3. Hiện trạng rừng và sử dụng đất 27 2.2.3.1. Diện tích các loại đất đai. 27 Phần 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 3.1. Đối tượng nghiên cứu 31 iv 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành 31 3.2.1. Địa diểm tiến hành nghiên cứu 31 3.2.2. Thời gian tiến hành nghiên cứu 31 3.3. Nội dung nghiên cứu 31 3.3.1. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tổ thành và mật độ cây gỗ 31 3.3.2. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh 31 3.3.3. Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển loài 31 3.4. Phương pháp nghiên cứu 32 3.4.1. Công tác chuẩn bị 32 3.4.2. Phương pháp kế thừa tài liệu có sẵn ở địa phương 32 3.4.3. Ngoại nghiệp 32 3.4.3.1. Phỏng vấn người dân 32 3.4.3.2. Phương pháp điều tra theo tuyến 32 3.4.4. Phương pháp điều tra theo ô tiêu chuẩn 32 3.4.5. Phương pháp phân tích và xử lí số liệu 35 PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 38 4.1. Đặc điểm cấu trúc tổ thành và mật độ cây gỗ 38 4.1.1. Ở độ cao dưới 700m 38 4.1.2. Ở độ cao trên 700m 43 4.1.3. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao 50 4.3. Đề xuất một số giải pháp 53 4.3.1. Nâng cao nhận thức về tài nguyên thiên nhiên và luật quản lý bảo vệ rừng 53 4.3.2. Phát triển kinh tế, nâng cao thu nhập cho cộng đồng 54 4.3.3. Tăng cường công tác quản lý, bảo vệ 54 4.3.4. Giải pháp lâm sinh 55 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 5.1. Kết luận 58 5.2. Kiến nghị 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 v DANH MỤC CÁC CỤM, TỪ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT Hvn : Chiều cao vút ngọn (m) D1.3 : Đường kính thân cây tại vị trí 1,3m Dt : Đường kính tán cây (m) N/D1.3 : Phân bố số cây theo cấp đường kính 1,3m N/Hvn : Phân bố số cây theo cấp chiều cao vút ngọn NL/D1.3 : Phân bố số loài theo cỡ đường kính NL/Hvn : Phân bố số loài theo cỡ chiều cao Hvn/D1.3 : Tương quan giữa chiều cao vút ngọn với đường kính tại 1,3m OTC : Ô tiêu chuẩn ODB : Ô dạng bản N% : Tỷ lệ phần trăm mật độ G% : Tỷ lệ phần trăm tiết diện ngang IV% : Chỉ số quan trọng loài TTR : Trạng thái rừng Dbq : Đường kính bình quân Hbq : Chiều cao bình quân N/ha : Mật độ (cây/ha) n : Dung lượng mẫu Xmax : Giá trị lớn nhất Xmin : Giá trị nhỏ nhất m : Số tổ TSGLN : Thiết sam giả lá ngắn KBTTN : Khu Bảo Tồn Thiên Nhiên BVR : Bảo vệ rừng PCCCR : Phòng cháy chữa cháy rừng KBT Khu Bảo Tồn vi DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU Bảng 2.1: Thống kê dân số theo xã KBTTN Kim Hỷ 25 Bảng 2.2: Thống kê diện tích và hiện trạng sử dụng đất các xã trong vùng quy hoạch 28 Bảng 2.3: Thống kê tổng diện tích, hiện trạng rừng vùng lõi theo xã 30 Bảng 4.1: Tổ thành và mật độ tầng cây gỗ ở vị trí độ cao dưới 700m 39 Bảng 4.2: Phân bố số cây theo cấp đường kính ở vị trí độ cao dưới 700m 40 Bảng 4.3: Phân bố số cây theo cấp chiều cao ở độ cao dưới 700m 42 Bảng 4.4: Cấu trúc tổ thành và mật độ tầng cây gỗ ở vị trí độ cao trên 700m 43 Bảng 4.5: Phân bố số cây theo cấp đường kính ở vị trí độ cao trên 700m . 45 Bảng 4.6: Phân bố số cây theo cấp chiều cao ở độ cao trên 700m 46 Bảng 4.7: Cấu trúc tổ thành mật độ cây tái sinh dưới 700m 48 Bảng 4.8: Cấu trúc tổ thành mật độ cây tái sinh ở độ cao trên 700m 49 Bảng 4.9: Tổng hợp mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao 50 Bảng 4.10: Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh 52 vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1: Hình thái thân cây TSGLN 16 Hình 2.2: Cây TSGLN tái sinh 17 Hình 2.3: Cây TSGLN trưởng thành 18 Hình 2.4: Lá cây TSGLN tái sinh 19 Hình 2.5: Lá non cây TSGLN 20 Hình 2.6: Quả cây TSGLN 21 Hình 4.1: Biểu đồ phân bố số cây theo cấp đường kính ở độ cao dưới 700m 41 Hình 4.2: Biểu đồ phân bố số cây theo cấp chiều cao ở độ cao dưới 700m 42 Hình 4.3: Biểu đồ phân bố số cây theo cấp đường kính ở độ cao trên 700m 45 Hình 4.4: Biểu đồ phân bố số cây theo cấp chiều cao ở độ cao trên 700m 47 Hình 4.5: Đồ thị mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao 51 1 PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Rừng là lá phổi xanh của nhân loại, rừng đóng vai trò hết sức quan trọng đối với con người, rừng có thể điều hòa khí hậu, giảm thiên tai, bão lụt, hiệu ứng nhà kính là nơi trú ẩn của động vật, làm thức ăn cho động vật và con người. Đặc biệt các loài thực vật rừng còn có vai trò đặc biệt quan trọng đối với đời sống con người như: cung cấp các nguyên liệu cho xây dựng, các nghành công, nông nghiệp, cho các chất tinh dầu, chất béo, làm thuốc, làm cảnh và nhiều tác dụng khác. Vai trò của rừng là rất to lớn, thế nhưng trong những năm vừa qua diện tích rừng tự nhiên của chúng ta ngày càng bị giảm sút cả về số lượng và chất lượng. Do quá trình đô thị hóa diễn ra một cách nhanh chóng, các nghành công nghiệp phát triển mạnh. Các công trình xây dựng chiếm một phần không nhỏ diện tích đất nông nghiệp và đất rừng. Bên cạnh đó nạn khai thac gỗ và các loại lâm sản khác vẫn diễn ra thường xuyên nhiều loài sinh vật có nguy cơ tuyệt chủng, đặc biệt là các loài quý hiếm nếu không có biện pháp kịp thời trong tương lai nguồn tài nguyên rừng sẽ bị cạn kiệt. Thiết sam giả lá ngắn (Pseudotsuga brevifolia W.C Cheng & L.K.Fu, 1975), theo sách “Thông Việt Nam: Nghiên cứu hiện trạng bảo tồn năm 2004” thì Thiết sam giả lá ngắn là 1 trong số 33 loài Thông của Việt Nam được xếp vào danh sách các loài bị đe dọa tuyệt chủng ở mức độ quốc gia và quốc tế. Trên thế giới, Thiết sam giả lá ngắn gặp ở các vùng núi đá vôi của hai tỉnh Quảng Đông và Quảng Tây. Ở Việt Nam, kết quả điều tra nhiều năm cho thấy, Thiết sam giả lá ngắn được phân bố trên núi đá vôi của các tỉnh Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Kạn, Lạng Sơn ở độ cao từ 500 đến 1500 m so với mực nước biển. Loài này mang nhiều ý nghĩa về sinh thái, giá trị thương 2 mại, giá trị sử dụng, giá trị văn hóa cảnh quan. Hiện nay vùng phân bố đang bị thu hẹp dần, số lượng cá thể loài còn lại rất ít do con người khai thác vì mục đích thương mại, làm đồ thủ công mỹ nghệ, khả năng tái sinh trong tự nhiên kém dẫn đến nguy cơ bị tuyệt chủng. Thiết sam giả lá ngắn được đề nghị loài bổ xung vào danh lục các loài quý hiếm và nguy cấp theo nghị định 32/NĐ-CP/2006 nghiêm cấm khai thác và sử dụng với mục đích thương mại. Thuộc bậc VU theo sách đỏ Việt Nam 2007 và danh lục đỏ IUCN. Hiện nay ở nước ta các nghiên cứu về loài Thiết sam giả lá ngắn còn hạn chế, các nghiên cứu chỉ tập trung vào mô tả đặc điểm hình thái, sinh thái, các thông tin về khả năng tái sinh trong tự nhiên còn ít. Vậy để bảo tồn loài thiết sam giả lá ngắn cần phải nghiên cứu về đặc điểm phân bố, sinh vật học, sinh thái học, vật hậu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tái sinh. Để làm được điều này chúng ta phải hiểu biết đấy đủ những quy luật sinh sống của quần thể Thiết sam giả lá ngắn, từ thực tế trên kết hợp với những kiến thức đã học và được sự đồng ý của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa, sự giúp đỡ tạo điều kiện của Ban quản lý khu bảo tồn thiên nhiên Kim Hỷ huyện Na Rì tỉnh Bắc Cạn, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc quần thể loài Thiết sam giả lá ngắn (Pseudotsuga brevifolia W.C Cheng & L.K.Fu, 1975) tại khu bảo tồn thiên nhiên Kim Hỷ, tỉnh Bắc Kạn”. 1.2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của quần thể loài thiết sam giả lá ngắn. Góp phần làm sáng tỏ cơ sở khoa học cho việc phục hồi và phát triển quần thể loài nêu trên. Đế xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh xúc tiến việc tái sinh, phát triển và phục hồi quần thể loài thiết sam giả lá ngắn hiệu quả hơn. 3 1.3. Mục tiêu nghiên cứu - Điều tra, phân tích được cấu trúc và tái sinh của loài thiết sam giả lá ngắn tại khu Bảo tồn thiên nhiên Kim Hỷ tỉnh Bắc Kạn. - Xây dựng một số biện pháp kỹ thuật xúc tiến tái sinh tự nhiên và phục hồi loài thiết sam giả lá ngắn tại địa bàn nghiên cứu. 1.4. Ý nghĩa của đề tài 1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học Thực hiện đề tài củng cố phương pháp nghiên cứu khoa học cho sinh viên, giúp sinh viên vận dụng kiến thức đã được học trong trường vào công tác nghiên cứu khoa học và thực tiễn sản xuất lâm nghiệp một cách có hiệu quả. Sau khi thực hiện đề tài này, sinh viên có khả năng lập kế hoạch nghiên cứu hợp lý, tổng hợp, phân tích và đánh giá kết quả, cũng như viết một báo cáo nghiên cứu, một phần việc quan trọng cho công việc trong tương lai. 1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất Nghiên cứu cấu trúc trạng thái quần thể loài thiết sam giả lá ngắn giúp chúng ta tìm hiểu được cấu trúc của loài, mức dộ đa dạng về thành phần tại địa bàn nghiên cứu. Từ đó đề ra các biện pháp tái sinh loài ở trạng thái tự nhiên bằng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý. [...]... bắt được quy luật tự nhiên của rừng Những quy luật tự nhiên của rừng có liên quan đến cấu trúc rừng, nghiên cứu về cấu trúc rừng hỗn loài thường xanh (cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng, cấu trúc theo thời gian ) là c ơ sở cho việc đề xuất biện pháp thâm canh rừng Nguyễn Hải Tuất (199 1)[ 49], nghiên cứu quy luật cấu trúc quần thể cây rừng (Ba V ) cho rằng, điều kiện sinh thái ở đây đảm bảo tính ổn định của... trúc rừng thích 15 hợp Cấu trúc thích hợp tức là mọi tầng cây đều phát triển tốt Tuỳ từng giai đoạn mà cấu trúc rừng có thể thay đổi, phụ thuộc vào nhiều yếu tố 2.2.3 Tổng quan loài Thiết sam giả lá ngắn Thiết sam giả lá ngắn tên khoa học (Pseudotsuga brevifoliaW.C .Cheng & L.K.Fu, 197 5) , họ ThôngPinaceae, bộ Thông Pinales Cây gỗ cao 15 m, đường kính tới 80 cm Cây mọc đứng, cây ngắn tán rộng, tròn Vỏ nứt... kiện tự nhiên a) Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu Khu Bảo Tồn Thiên Nhiên Kim Hỷ tỉnh Bắc Kạn nằm trên địa bàn của các xã: Kim Hỷ, Ân Tình, Lạng San, Lương Thượng, Cao Sơn, Vũ Muộn thuộc địa bàn của các huyện Na Rì, Bạch Thông (Bắc Kạn) Được đề xuất thành lập Khu bảo tồn từ năm 1997, đến 2003 KBTTN Kim Hỷ mới chính thức được thành lập theo Quyết định 1804/QĐ-UB ngày 01/09/2003 của UBND tỉnh Bắc Kạn.Tổng... 2.2.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng ở Việt Nam Vấn đề nghiên cứu cấu trúc rừng là một trong những nội dung quan trọng nhằm đề suất một số giải pháp kỹ thuật phù hợp cho rừng, tạo điều kiện cho rừng sinh trưởng phát triển Trong những năm gần đây vấn đề nghiên cứu về cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả đề cập: Trần Ngũ Phương (197 0) [33] đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của thảm thực vật rừng miền Bắc Việt... Nam thì vấn đề nghiên cứu cấu trúc rừng vẫn là một ẩn số đối với các nhà nghiên cứu 2.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 2.2.1 Trên thế giới 2.2.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng Cấu trúc rừng là hình thức thể hiện bên ngoài của những mối quan hệ bên trong giữa thực vật rừng với nhau và giữa chúng với môi trường Nghiên cứu cấu trúc rừng để biết được những mối quan hệ bên trong của quần xã, từ đó... hợp Nghiên cứu cấu trúc rừng, người ta chia thành ba dạng cấu trúc: cấu trúc hình thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian * Về quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1. 3): Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính là một quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần và đã được nhiều nhà lâm học nghiên cứu từ những năm đầu của thế kỷ 20 Để nghiên cứu mô tả quy luật này, hầu hết các tác giả đã... Hiển (197 4) [19] cho thấy, phân bố số cây theo chiều cao (N/H) ở các lâm phần tự nhiên hay trong từng loài cây thường có nhiều đỉnh, phản ánh kết cấu phức tạp của rừng chặt chọn Thái Văn Trừng (197 8) [46] trong nghiên cứu của mình đã đưa ra kết quả nghiên cứu cấu trúc của tầng cây gỗ rừng loại IV Bảo Huy (199 3) [22], Đào Công Khanh (199 6)[ 24], Lê Sáu (199 6)[ 53], Trần Cẩm Tú (199 9) [50] đã nghiên cứu phân... thái núi cao thể hiện qua các quy luật cấu trúc rừng Trần Văn Con (199 2) ứng dụng mô phỏng toá n học trong nghiên cứu động thái rừng tự nhiên tại lâm trường Nam Phú Nhơn (Gia Lai Kon Tum) đã cho rằng, sự biến đổi cấu trúc lâm phần (động thái) là kết quả tổng hợp của ba quá trình: tái sinh, sinh trưởng và đào thải (chết tự nhiên và tỉa thưa) Mô phỏng toán học có thể rút ngắn thời gian nghiên cứu để dự... giới các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nói chung và đặc điểm rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú, đa dạng, đã có nhiều công trình nghiên cứu đạt hiệu quả cao trong kinh doanh rừng Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng đặc dụng còn ít 2.2.1.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện... nhiều khu vực vẫn phải trồng vào khu vực tái sinh tự nhiên, còn tái sinh nhân tạo mới chỉ được triển khai trên quy mô hẹp Vì vậy nghiên cứu tái sinh tự nhiên cho từng đối tượng rừng cụ thể là hết sức cần thiết nhằm đề xuất biện pháp kỹ thuật chính xác Nhận xét chung: Nghiên cứu về cấu trúc rừng còn tương đối ít, mỗi tác giả đều đưa ra những tiêu chuẩn riêng để xây dựng một cấu trúc rừng thích 15 hợp Cấu . th c hiện đề tài: “ Nghiên c u đ c điểm c u tr c quần thể loài Thiết sam giả l ngắn (Pseudotsuga brevifolia W. C Cheng & L. K. Fu, 197 5) tại khu bảo tồn thiên nhiên Kim Hỷ, tỉnh B c K n” H C THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI H C NÔNG L M L C VĂN TÌNH NGHIÊN C U Đ C ĐIỂM C U TR C QUẦN THỂ LOÀI THIẾT SAM GIẢ L NGẮN (Pseudotsuga brevifolia W. C Cheng & L. K. Fu, 1975 ) TẠI KHU. h c Nông L m Thái Nguyên tôi tiến hành th c hiện chuyên đề: Nghiên c u đ c điểm c u tr c quần thể loài Thiết sam giả l ngắn (Pseudotsuga brevifolia W. C Cheng & L. K. Fu, 1975 ) tại khu