TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN ĐỨC VIỆT NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ VÀ KHẢ NĂNG TÁI SINH TỰ NHIÊN CỦA LOÀI SẾN MẬT Madhuca pasquieri DubardH.. LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ khoa học lâm
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Trên thế giới
Tái sinh rừng là một quá trình sinh học đặc thù của hệ sinh thái rừng, thể hiện qua sự xuất hiện của thế hệ cây con từ các loài cây gỗ tại những khu vực còn điều kiện rừng như dưới tán rừng, chỗ trống, và đất rừng sau khai thác hoặc nương rẫy Lớp cây con này có vai trò lịch sử quan trọng trong việc thay thế những cây già cỗi, do đó, tái sinh rừng được hiểu một cách hẹp là quá trình phục hồi các thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ.
Theo các nhà nghiên cứu, hiệu quả tái sinh rừng phụ thuộc vào mật độ, thành phần loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con và đặc điểm phân bố Nhiều nhà khoa học đã quan tâm đến sự tương đồng hoặc khác biệt trong tổ thành của lớp cây tái sinh trong tầng cây gỗ lớn.
Các chuyên gia sinh thái học khẳng định rằng rừng là hệ thái hoàn chỉnh nhất, với thực vật rừng có sự biến động về cả chất và lượng theo các yếu tố ngoại cảnh Mối quan hệ giữa rừng cây và con người rất mật thiết, trong đó tái sinh rừng là một khía cạnh quan trọng mà con người nghiên cứu để phục hồi rừng Nghiên cứu về tái sinh rừng tự nhiên đã diễn ra hàng trăm năm, nhưng vấn đề này ở rừng nhiệt đới chỉ được đề cập từ năm 1930 đến nay.
Nghiên cứu về tái sinh rừng tự nhiên nhiệt đới của Van Steenis (1956) đã chỉ ra hai đặc điểm chính: tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và kiểu tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng A Obrevin (1938) cũng đã đề xuất lý thuyết bức khảm hay tái sinh tuần hoàn khi nghiên cứu rừng nhiệt đới ở Châu Phi Một yếu tố quan trọng trong tái sinh rừng là sự khác biệt về tổ thành giữa thế hệ cây tái sinh và lớp cây mẹ, theo P.W Richards (1965) Với số lượng loài cây phong phú trên mỗi đơn vị diện tích trong rừng nhiệt đới, việc khai thác tất cả các loài có thể dẫn đến hiệu quả không mong muốn Do đó, trong thực tiễn lâm sinh, chỉ những loài cây có giá trị kinh tế và đáp ứng nhu cầu thị trường mới được khảo sát.
Tái sinh tự nhiên chịu ảnh hưởng bởi hai nhóm nhân tố chính: nhóm sinh thái tác động đến quá trình tái sinh rừng mà không có sự can thiệp của con người, và nhóm nhân tố liên quan đến sự can thiệp của con người trong việc tái sinh rừng.
1.1.1 Nhóm nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến tái sinh rừng không có sự can thiệp của con người
Thiếu hụt ánh sáng dưới tán rừng là một yếu tố sinh thái quan trọng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây con, đặc biệt trong rừng mưa nhiệt đới, nơi mà sự phát triển của cây con bị ảnh hưởng chủ yếu bởi ánh sáng Nghiên cứu về tái sinh tự nhiên cho thấy tầng cây cỏ và cây bụi có tác động đến cây tái sinh các loài cây gỗ, ngay cả khi thảm cỏ phát triển kém Ở những lâm phần đã khai thác, thảm cỏ phát triển mạnh có thể cản trở quá trình tái sinh rừng Ngoài ra, các yếu tố như thảm mục, chế độ thủy nhiệt và tầng đất mặt cũng cần được xem xét trong mối quan hệ với tái sinh rừng Cuối cùng, tác động của động vật và lửa rừng có thể gây ra những thiệt hại khác nhau đến quá trình tái sinh tự nhiên.
Cấu trúc của quần thụ có ảnh hưởng lớn đến quá trình tái sinh, với độ đầy tối ưu cho sự phát triển bình thường của cây gỗ được xác định là 0,6 - 0,7 Độ khép tán của quần thụ liên quan chặt chẽ đến mật độ và sức sống của cây con Sự cạnh tranh giữa các loài thực vật về dinh dưỡng khoáng, ánh sáng và độ ẩm phụ thuộc vào đặc tính sinh học, tuổi thọ của mỗi loài và các điều kiện sinh thái của quần thể thực vật.
Trong nghiên cứu của V.G Karpov (1969), được trích dẫn bởi Nguyễn Thu Trang (2009), đã chỉ ra rằng mối quan hệ cạnh tranh giữa cây con và quần thụ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như dinh dưỡng của đất, ánh sáng, độ ẩm và tính chất sinh học của từng loài Năm 1973, I.N Nakhteenko cũng đã nhấn mạnh rằng sự trùng hợp trong việc hấp thụ dinh dưỡng giữa hai loài có thể dẫn đến sự kìm hãm sinh trưởng và gia tăng áp lực cạnh tranh giữa chúng.
Nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng cho thấy cỏ và cây bụi ảnh hưởng tiêu cực đến cây tái sinh của các loài cây gỗ do chúng cạnh tranh ánh sáng, độ ẩm và dinh dưỡng khoáng từ tầng đất mặt Trong những quần thể rừng kín tán với đất khô và nghèo dinh dưỡng, ảnh hưởng của thảm cỏ đối với cây gỗ non là không đáng kể Tuy nhiên, ở những lâm phần thưa hoặc rừng đã qua khai thác, thảm cỏ phát triển mạnh mẽ và trở thành yếu tố cản trở lớn cho quá trình tái sinh rừng (Bannikov, 1967; Vipper 1973 theo Nguyễn Thu Trang, 2009).
Cây rừng có chu kỳ ra hoa rõ rệt, và sản lượng hoa quả phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết Các nhà lâm học nhấn mạnh rằng việc nghiên cứu sự biến động mùa hoa quả cần được thực hiện theo từng vùng địa lý, cũng như xem xét các yếu tố như cấu trúc, độ dày, độ khép tán và tuổi của lâm phần.
1.1.2 Nhóm nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh rừng có sự can thiệp của con người Đó là việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm tác động có mục đích vào các lâm phần rừng tự nhiên Từ các xử lý lâm sinh tác động vào các loài cây tái sinh mục đích, các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh điển hình như: Công trình của Kennedy (1935), Taylor (1954), Rosevear (1974) ở Nigiêria và Gana (1960) ở Xurinam với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán lá, Brooks (1941), Ayolife (1952) với phương thức chặt dần nhiệt đới ở Trinidat, Wayatt Smith (1961, 1963)[40] với phương thức chặt rừng đều tuổi ở Malaysia, Donis và Maudouz (1951, 1954) với phương thức đồng nhất hóa tầng trên ở Zava
Khi áp dụng biện pháp lâm sinh cho rừng tự nhiên, Catinot (1974) nhấn mạnh tầm quan trọng của lớp cây tái sinh phía dưới tán rừng Ông cho rằng các nhà lâm sinh nhiệt đới cần phải tìm ra phương pháp hiệu quả để sử dụng các hệ sinh thái nguyên sinh mà không làm tổn hại đến chúng, thay vì chỉ đơn thuần thay thế rừng tự nhiên bằng các khu rừng trồng như Thông và Bạch Đàn.
Theo Rovet (1984) và Nguyễn Thu Trang (2009), các giấy phép khai thác rừng cần tuân thủ những yêu cầu tối thiểu sau: trước khi khai thác ít nhất 2 năm, phải tiến hành điều tra và chặt bỏ dây leo, chỉ khai thác những khu vực có ít nhất 10-15 cây có giá trị kinh tế với đường kính D1.3 ≥ 60 cm và đảm bảo tái sinh đạt yêu cầu Cần để lại từ 5-7 cây mẹ lớn phân bố đều trên diện tích, và nếu cần, mở rộng các lỗ trống để thúc đẩy tái sinh tự nhiên Quá trình sinh trưởng và phát triển của cây tái sinh trong các lỗ trống phải được kiểm soát và chăm sóc ít nhất 10 năm sau khai thác.
Nghiên cứu về phân bố cây tái sinh tự nhiên đã được nhiều công trình đề cập, nổi bật là nghiên cứu của Richards, P.W (1965) trong cuốn "Rừng mưa nhiệt đới" Bernard Roller (1974) đã tổng kết các nghiên cứu và nhận xét rằng cây tái sinh tự nhiên thường có dạng phân bố cụm trong các ô tiêu chuẩn kích thước nhỏ (1 x 1m, 1 x 1,5m), trong khi một số ít có phân bố poisson Ở Châu Phi, dựa trên dữ liệu thu thập từ Taylor (1954) và Barnard (1955), số lượng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới được xác định là thiếu hụt, cần bổ sung bằng trồng rừng nhân tạo Trong khi đó, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên ở Châu Á như Bava (1954) và Budowski (1956) cũng đã có những đóng góp quan trọng.
Vào năm 1965, đã có nhận định rằng dưới tán rừng nhiệt đới có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế Do đó, việc áp dụng các biện pháp lâm sinh là cần thiết để bảo vệ và phát triển những cây tái sinh hiện có trong khu vực này.
Ở Việt Nam
1.2.1 Nghiên cứu về tái sinh
Nghiên cứu về tái sinh rừng ở Việt Nam cũng chỉ mới bắt đầu từ những năm
Vào năm 1960, Thái Văn Trừng đã có những nghiên cứu nổi bật về "Thảm thực vật rừng Việt Nam" vào các năm 1963 và 1978, trong đó ông nhấn mạnh rằng ánh sáng là yếu tố sinh thái chủ yếu điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên ở cả rừng nguyên sinh và thứ sinh Ông cũng chỉ ra rằng một nhóm yếu tố khí hậu, đặc biệt là ánh sáng, có ảnh hưởng lớn đến quá trình này Nếu các điều kiện môi trường khác như đất, nhiệt độ và độ ẩm không thay đổi, thì sự tái sinh của các loài cây sẽ không có biến đổi lớn và không diễn ra theo quy luật tuần hoàn như A Ôbrêvin đã nhận định P.W Risa đã nhấn mạnh rằng lý thuyết về tuần hoàn tái sinh đã được áp dụng rộng rãi, nhưng vấn đề này vẫn cần được xem xét kỹ lưỡng hơn.
Trong phương pháp đánh giá tổ thành rừng nhiệt đới, Nguyễn Hữu Hiến (1970) nhấn mạnh rằng một hecta có thể chứa hàng trăm loài cây khác nhau Do đó, chỉ những loài có số lượng cá thể nhiều nhất trong các tầng quan trọng mới được xem xét, dựa vào công thức X ≥ N/a, trong đó X là trị số bình quân cụ thể của một loài, N là số cây điều tra và a là số loài điều tra Một loài được coi là thành phần chính khi số lượng cá thể bằng hoặc lớn hơn X Phương pháp này giúp phân tích phân bố các loài, diễn thế và sự phân bố các quần lạc thực vật một cách hiệu quả.
Tái sinh tự nhiên của rừng miền Bắc Việt Nam mang đặc điểm của rừng nhiệt đới, với tổ thành cây tái sinh tương tự như tầng cây gỗ trong rừng nguyên sinh Trong khi đó, rừng thứ sinh thường có sự hiện diện của nhiều cây gỗ mềm kém giá trị Hiện tượng tái sinh theo đám góp phần tạo nên sự phân bố không đồng đều của số lượng cây trên bề mặt rừng, theo nghiên cứu của Vũ Đình Huề (1975).
Dựa trên các kết quả nghiên cứu, tác giả đã xây dựng tiêu chuẩn đánh giá tái sinh tự nhiên cho các loại rừng lá rộng tại miền Bắc Việt Nam.
Nghiên cứu của Phùng Ngọc Lan (1984) về tái sinh trong khai thác rừng cho thấy cây mẹ có tính chịu bóng, dẫn đến sự phân bố chủ yếu của cây tái sinh ở chiều cao thấp, với gần 30 loài tái sinh tại khu rừng Tam Tấu, Lâm trường Bắc Sơn - Lạng Sơn, cho thấy tiềm năng phong phú của tái sinh rừng ở Việt Nam Tác giả nhấn mạnh rằng phương thức khai thác ảnh hưởng quyết định đến tái sinh, và việc xác định tổ thành loài cây giữ lại gieo giống cùng với điều tiết độ khép tán hợp lý sẽ kiểm soát số lượng và chất lượng tái sinh Nếu cây tái sinh hiện có không đủ, cần tra dặm thêm với các loài cây phù hợp với quần thể Nguyễn Hồng Quân (1984) đề xuất rằng để kết hợp khai thác với tái sinh, cần thực hiện bốn nội dung: thu hoạch cây thành thục, chặt tái sinh, chặt nuôi dưỡng và chuẩn hóa cấu trúc rừng Tuy nhiên, thực tế khai thác rừng tại Việt Nam chỉ đạt được một nội dung là thu hoạch sản phẩm, dẫn đến nhiều nhược điểm như tăng trưởng của cây phi mục đích và giảm kích thước cây tái sinh, từ đó tác giả đưa ra biện pháp khắc phục nhằm bảo đảm tái sinh và nuôi dưỡng rừng.
Nghiên cứu của tác giả Vũ Tiến Hinh (1991) về đặc điểm tái sinh của rừng tự nhiên đã chỉ ra sự phát triển theo thời gian của cây rừng và tầm quan trọng của nó trong việc điều tra và kinh doanh rừng Tác giả đã áp dụng phương pháp chặt hết cây gỗ có đường kính D1.3 ≥ 8cm tại hai ô tiêu chuẩn: một ô là lâm phần phục hồi trên đất rừng tự nhiên sau khai thác kiệt và một ô thuộc trạng thái rừng IIIA3.
Nghiên cứu cho thấy, rừng Sau sau có sự phân bố giảm về số cây theo đường kính và tuổi, mặc dù là loài ưa sáng mạnh, nhưng vẫn tái sinh liên tục qua nhiều thế hệ với tốc độ ngày càng tăng Trong rừng tự nhiên thứ sinh hỗn giao, số cây theo tuổi của cây cao và tái sinh cũng giảm, tuy nhiên, số cây tái sinh nhỏ tuổi lại tăng lên Hệ số tổ thành giữa tầng cây cao và tầng tái sinh có mối liên hệ chặt chẽ; các loài có hệ số tổ thành tầng cây cao lớn thường có hệ số tổ thành tầng tái sinh tương ứng Tác giả đề xuất sử dụng mối quan hệ này để xác định hệ số tổ thành tầng tái sinh, do việc nhận biết tên cây của tầng tái sinh gặp khó khăn.
Nguyễn Duy Chuyên (1995) đã nghiên cứu quy luật phân bố cây tái sinh tự nhiên trong rừng lá rộng thường xanh hỗn loài ở Quỳ Châu – Nghệ An, cho thấy trong 13.657 ô đo đếm, có 8.444 ô có ít nhất một cây tái sinh Kết quả cho thấy 35% cây tái sinh có chiều cao từ 2m trở lên, 80% có nguồn gốc từ hạt, 20% từ chồi, và 47% có chất lượng tốt Nghiên cứu chỉ ra có 46 loài cây tái sinh thuộc 22 họ, trong đó 24 loài có giá trị kinh tế và 22 loài có giá trị thấp; Ràng ràng và Máu chó là hai loài phổ biến nhất Số lượng cây tái sinh cao nhất ở rừng giàu (3.200 - 4.000 cây/ha), trong khi rừng nghèo chỉ có 1.500 cây/ha và rừng thuần tre nứa có số lượng thấp nhất (527 cây/ha) Phân bố lý thuyết của cây tái sinh tự nhiên ở rừng trung bình có dạng phân bố Poisson, trong khi các loại rừng khác có phân bố cụm Nguyễn Văn Trương (1993) nhấn mạnh rằng để phát huy tái sinh tự nhiên hiệu quả, cần hiểu biết rõ về hoàn cảnh sinh thái, vì việc khai thác cây không đúng cách có thể gây hại cho cây tái sinh và làm thay đổi môi trường sống của chúng.
Nghiên cứu vai trò của tái sinh và phục hồi rừng tự nhiên ở miền Bắc cho thấy vùng Tây Bắc có khả năng tái sinh tự nhiên từ 500 – 8.000 cây/ha, nhưng chất lượng tái sinh thấp do nghèo trữ lượng và sự xuất hiện của các nhóm cây ưa sáng, chịu hạn Ở vùng trung tâm, số lượng cây tái sinh thấp hơn Tây Bắc, nhưng môi trường rừng vẫn giữ được tốt hơn, hạn chế sự xuất hiện của cây ưa sáng Vùng Đông Bắc có số lượng tái sinh cao hơn, từ 8.000 – 12.000 cây/ha, với các loài cây thứ sinh có triển vọng phát triển tốt Bắc Trung Bộ được đánh giá là vùng có tái sinh tự nhiên tốt nhất miền Bắc, với số lượng cây tái sinh từ 7.000 ÷ 10.000 cây/ha, trong đó 25% có tiềm năng trở thành gỗ lớn Các tỉnh như Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình cũng có số lượng tái sinh đáng kể, đạt từ 4.000 ÷ 5.000 cây/ha.
Lâm Công Định (1987) trong nghiên cứu về tái sinh nhấn mạnh rằng tái sinh là yếu tố quyết định nội dung điều chế rừng Ông xác định ba yêu cầu chính để đạt hiệu quả điều chế cho một khu rừng cụ thể: (1) Bảo tồn vốn rừng về địa bàn, diện tích, thành phần loại cây, năng suất sinh học, sản lượng, phẩm chất vật liệu và giá trị môi sinh; (2) Đảm bảo sản lượng khai thác hàng năm ổn định; (3) Tăng cường giá trị vốn rừng qua thành phần loài cây, năng suất sinh học và sản lượng thu hoạch Tất cả các yêu cầu này phụ thuộc vào khả năng phương pháp và điều kiện tái sinh, cùng với đặc tính sinh học của từng loài cây, quy luật lâm học, hiệu lực của các biện pháp kinh tế và ảnh hưởng của các phương thức khai thác Thiếu hiểu biết đầy đủ về những yếu tố này sẽ không đảm bảo được sự tái sinh bền vững.
Nghiên cứu về tái sinh rừng tự nhiên sau khai thác tại Lâm trường Trạm Lập, huyện K’ Bang – Gia Lai cho thấy cấu trúc loài cây gỗ lớn không thay đổi nhiều trước và sau khai thác Mật độ cây tái sinh ở các trạng thái IIIB và IVB dao động từ 6.500 đến 16.480 cây/ha, với một số loài tái sinh lớn đạt trên 500 cây/ha Tỷ lệ cây tốt chiếm hơn 62,46%, trong đó rừng IVB có tỷ lệ cao nhất là 79% và cây tái sinh xấu dưới 15% Các loài cây tái sinh gỗ lớn xuất hiện đa dạng, với số lượng loài giảm dần theo cường độ khai thác Từ những kết quả này, tác giả đề xuất một số biện pháp kinh tế nhằm thúc đẩy tái sinh tự nhiên cho kinh doanh gỗ lớn.
1.2.2 Nghiên cứu về loài Sến mật
Sến mật (Madhuca pasquieri) là cây gỗ lớn thuộc họ Sến (Sapotaceae), cao từ 30 đến 35m với đường kính thân lên đến 1m Cây có vỏ màu nâu thẫm, dày 0,9cm và nứt ô vuông Gỗ sến mật có màu đỏ nâu, cứng và khó gia công, nhưng lại rất giá trị, thường được sử dụng trong các công trình yêu cầu cường độ chịu lực lớn như đóng tàu, làm tà vẹt và dầm cầu Lá cây có hình trứng ngược hoặc hình bầu dục dài, dài từ 12 đến 16cm và rộng từ 4 đến 6cm, với 13 đến 22 đôi gân bậc hai Hoa mọc thành chùm 2-3 ở nách lá, có cuống dài từ 1,5 đến 3,5cm, với nhị từ 18 đến 24 và bầu hình trứng có 6-12 ô Quả của cây hình bầu dục hoặc gần hình cầu, dài từ 2 đến 3cm, chứa từ 1 đến 5 hạt hình bầu dục, dài 2,2cm và rộng từ 1,5 đến 1,8cm.
Mùa ra hoa của cây diễn ra từ tháng 1 đến tháng 3, trong khi mùa quả chín thường rơi vào tháng 11 và tháng 12 Cây tái sinh chủ yếu qua hạt và chồi, thường mọc rải rác và ít khi trở thành loài ưu thế, chiếm tới 70% trong cấu trúc cây rừng Chúng thường xuất hiện ở khu vực Tam Quy và ở độ cao dưới 1.000m trong rừng mưa nhiệt đới thường xanh, nơi có mùa ẩm ướt ở đất thấp và núi thấp.
Theo nghiên cứu của Lecomte và Humbert (1907 – 1937), được trích dẫn bởi Đỗ Đình Tiến (2004), cây Sến mật được ghi nhận mọc rải rác tại Thanh Hóa và Ba Vì Thực tế cho thấy, Sến mật còn xuất hiện trong rừng tự nhiên ở nhiều vùng sinh thái khác nhau trên toàn quốc.
Theo Vụ khoa học công nghệ - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
(1994) Sến mật phân bố ở hầu khắp các tỉnh Thừa Thiên Huế trở ra Nghệ An, Yên
Sến mật thường mọc ở các độ cao từ 200 – 1.000m so với mặt nước biển, đặc biệt tại các khu vực như Bái, Hà Tây (cũ) Loài cây này thường mọc hỗn giao với các loài cây khác, ưa thích các loại đất như đất sét pha, đất đá vôi, đất cát, sa thạch và thường có đá lẫn.
Nhận xét chung về tổng quan vấn đề nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam 15 Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Các nghiên cứu về tái sinh cây trồng đã chỉ ra rằng nhiều yếu tố như ánh sáng, chế độ dinh dưỡng đất, độ ẩm, nhiệt độ và sự cạnh tranh từ cây bụi ảnh hưởng đến khả năng tái sinh của cây con và cấu trúc quần thể Đặc biệt, để phát huy tái sinh tự nhiên và nhân tạo, cần hiểu rõ hoàn cảnh sinh thái của từng loài cây Mặc dù có một số nghiên cứu về loài Sến mật, như sự nảy mầm hạt và khả năng nhân giống, nhưng vẫn thiếu các nghiên cứu sâu về tái sinh tự nhiên và khả năng tái sinh theo từng đai cao Tại Vườn quốc gia Tam Đảo, các nghiên cứu hiện tại chủ yếu mang tính thống kê chung và chưa đi sâu vào mối quan hệ giữa các loài trong quần thể ảnh hưởng đến khả năng tái sinh của Sến mật.
Đề tài "Nghiên cứu đặc điểm phân bố và khả năng tái sinh tự nhiên của loài Sến mật (Madhuca pasquieri (Dubard) H J Lam) tại Vườn quốc gia Tam Đảo" là rất cần thiết và có ý nghĩa quan trọng về lý luận và thực tiễn Nghiên cứu này nhằm phục vụ cho việc phát triển và bảo tồn loài Sến mật tại Vườn quốc gia Tam Đảo cũng như trên toàn quốc Việt Nam.
Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1 Mục tiêu tổng quát Đánh giá được đặc điểm phân bố và khả năng tái sinh tự nhiên, từ đó đề xuất công tác bảo tồn ngoài tự nhiên của loài Sến mật (Madhuca pasquieri (Dubard)H J Lam) tại Vườn quốc gia Tam Đảo
2.1.2 Mục tiêu cụ thể Đề tài nghiên cứu nhằm đạt được các mục tiêu cụ thể sau:
Nghiên cứu đặc điểm phân bố theo đai cao và khả năng tái sinh tự nhiên của loài Sến mật (Madhuca pasquieri (Dubard) H J Lam) tại Vườn quốc gia Tam Đảo cho thấy sự phân bố của loài này phụ thuộc vào độ cao và điều kiện sinh thái của khu vực Việc xác định các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển và tái sinh của Sến mật là cần thiết để bảo tồn và quản lý bền vững nguồn tài nguyên thiên nhiên tại vườn quốc gia.
- Đề xuất một số biện pháp bảo tồn loài Sến mật ngoài tự nhiên tại Vườn quốc gia Tam Đảo.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.2.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là loài Sến mật (Madhuca pasquieri (Dubard)H J Lam) tại Vườn quốc gia Tam Đảo cùng với các yếu tố về vị trí phân bố theo đai cao và khả năng tái sinh tự nhiên của loài Sến mật
Phạm vi nghiên cứu của đề tài được thực hiện tại Vườn quốc gia Tam Đảo.
Nội dung nghiên cứu
Nhằm đạt được mục tiêu đề ra, đề tài tập trung nghiên cứu các nội dung sau:
2.3.1 Đặc điểm phân bố theo đai cao của loài Sến mật có trong rừng tự nhiên của Vườn quốc gia Tam Đảo
2.3.2 Một số đặc điểm sinh thái nơi loài Sến mật phân bố
2.3.3 Một số đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng nơi có Sến mật phân bố 2.3.3.1 Cấu trúc tổ thành tầng cây cao
2.3.3.2 Cấu trúc độ tàn che tầng cây cao
2.3.3.3 Mật độ tầng cây cao và Sến mật
2.3.3.4 Đặc điểm phân bố số cây theo đường kính ngang ngực (n/D 1.3 ) và của Sến mật
2.3.3.5 Sinh trưởng của Sến mật tại khu vực nghiên cứu
2.3.3.6 Đặc điểm phân bố số cây theo chiều cao (n/Hvn) của quần xã thực vật và của loài Sến mật
2.3.3.7 Đặc điểm của tầng cây bụi, thảm tươi
2.3.4 Một số đặc điểm tái sinh của loài Sến mật
2.3.4.1 Cấu trúc tổ thành loài cây tái sinh
2.3.4.2 Mật độ cây tái sinh
2.3.4.3 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao và theo nguồn gốc
2.3.4.4 Chất lượng cây tái sinh
2.3.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến tái sinh tự nhiên của Sến mật
2.3.6 Đề xuất một số biện pháp bảo tồn loài Sến mật ngoài tự nhiên tại Vườn quốc gia Tam Đảo.
Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 Quan điểm về phương pháp luận
Tái sinh rừng là quá trình phục hồi hệ sinh thái rừng, trong đó đặc trưng là sự xuất hiện của thế hệ cây con từ các loài cây gỗ tại những khu vực còn tồn tại điều kiện rừng, như lỗ trống trong rừng, rừng sau khai thác, hoặc trên đất rừng đã qua nương rẫy Theo Phùng Ngọc Lan (1986), tái sinh rừng không chỉ thúc đẩy sự hình thành cân bằng sinh học mà còn đảm bảo sự tồn tại liên tục của rừng, góp phần vào việc sử dụng tài nguyên rừng một cách bền vững.
Cây tái sinh trong đề tài này được định nghĩa là những cây con của loài Sến mật, có chiều cao thấp hơn tán rừng chính và sinh trưởng dưới tán rừng.
Tái sinh rừng diễn ra theo qui luật riêng, trải qua nhiều giai đoạn quan trọng Quá trình tái sinh hạt gồm ba giai đoạn: ra hoa, kết quả và phân tán hạt giống, tiếp theo là giai đoạn nảy mầm và sinh trưởng của cây tái sinh Giai đoạn sinh trưởng cây tái sinh chia thành hai thời kỳ: cây mạ và cây con Thời kỳ cây mạ là giai đoạn cây có hình thái chưa ổn định, dễ bị cạnh tranh về dinh dưỡng, độ ẩm và ánh sáng Trong khi đó, thời kỳ cây con có hình thái ổn định hơn, khả năng chịu bóng giảm và cây có thể phát triển vượt qua tầng thảm tươi Quá trình này tiếp tục cho đến khi cây rừng đạt chiều cao đủ để tham gia vào tán rừng, đánh dấu sự kết thúc của giai đoạn tái sinh.
- Về chất lượng tái sinh: Căn cứ vào hình thái chia thành 3 cấp:
+ Cây tốt (A) là những cây có tán lá phát triển đều đặn, tròn, xanh biếc, có trục chính rõ ràng
+ Cây trung bình (B) là những cây có tán lá thưa, số lá ít, tăng trưởng chiều cao ít hơn hoặc bằng so với chồi bên
Cây xấu (C) là những cây có tán lá kém phát triển, với chồi ngọn hầu như không phát triển và lá tập trung chủ yếu ở ngọn Những cây này thường có hình dáng cong queo và dễ bị sâu bệnh tấn công.
Tiểu hoàn cảnh rừng và điều kiện khí hậu đóng vai trò quan trọng trong việc xác định số lượng và chất lượng tái sinh rừng Trong đó, tầng cây cao và cây bụi thảm tươi là những yếu tố chính ảnh hưởng đến tiểu hoàn cảnh rừng Để bảo vệ quá trình tái sinh rừng, cần giải quyết mối quan hệ giữa các tầng cây trong quần xã thực vật khác nhau Do đó, việc xác định các nhân tố tác động của tầng cây cao và cây bụi thảm tươi đến cây tái sinh là rất cần thiết.
Tái sinh rừng tự nhiên là quá trình hình thành thế hệ rừng mới một cách tự nhiên, không có sự can thiệp của con người, và kết quả của quá trình này phụ thuộc vào quy luật tự nhiên Tuy nhiên, tái sinh tự nhiên thường khó đạt được kết quả mong muốn, do đó cần nghiên cứu đặc điểm của nó để tận dụng khả năng gieo giống và tiểu hoàn cảnh rừng hiện có, đồng thời kết hợp các biện pháp bảo vệ Để giải quyết vấn đề này, việc hiểu rõ đặc điểm tái sinh tự nhiên của loài Sến mật trong từng trạng thái rừng cụ thể là rất quan trọng.
2.4.2 Phương pháp xác định vị trí nghiên cứu Để xác định được vị trí nghiên cứu đề tài tiến hành một số biện pháp sơ thám như sau:
Tham khảo tài liệu từ các nghiên cứu trước đây về địa điểm và đặc điểm phân bố của loài Sến mật, cũng như các thông tin liên quan đến Vườn quốc gia Tam Đảo, là rất quan trọng để hiểu rõ hơn về sự đa dạng sinh học và bảo tồn loài này trong khu vực.
Để nghiên cứu sự xuất hiện của loài Sến mật, chúng tôi đã phỏng vấn 30 cán bộ kiểm lâm và người dân địa phương Sau khi thu thập thông tin sơ bộ về tình hình phân bố của loài này, chúng tôi tiến hành điều tra để xác định sự phân bố cụ thể Tại mỗi khu vực có sự xuất hiện của Sến mật, chúng tôi thiết kế 4 tuyến điều tra từ chân núi lên đỉnh, kéo dài cho đến khi không còn thấy loài này nữa, tối đa lên đến độ cao 1.200m.
Dựa trên thảm thực vật và địa hình của Vườn quốc gia Tam Đảo, nghiên cứu xác định sự phân bố của loài Sến mật tại các khu vực sơ thám, dựa vào thông tin thu thập và sự phân chia đai cao của Thái Văn Trừng Khu vực nghiên cứu được chia thành hai đai cao: dưới 700m và trên 700m, nhằm chọn ra khu vực đại diện với sự tập trung của loài Sến mật, đại diện cho cả sườn Đông và sườn Tây của Vườn quốc gia Tam Đảo Từ đó, 12 ô tiêu chuẩn điển hình đã được lập ra, với 6 ô ở đai cao dưới 700m và 6 ô ở đai cao trên 700m, để phản ánh phân bố của loài trong khu vực nghiên cứu.
Sến mật được tìm thấy rải rác ở các khu vực có độ cao từ 400m đến 900m, với sự hiện diện hiếm hoi ở độ cao 1.000m Địa điểm tập trung cao nhất của loài này trong VQG Tam Đảo là xã Đại Đình, huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc và xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Do đó, xã Đại Đình được chọn làm đại diện cho sườn Tây và xã Hoàng Nông cho sườn Đông của Vườn quốc gia Tam Đảo trong nghiên cứu.
2.4.3 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu
Thu thập tài liệu cơ bản về khu vực nghiên cứu có liên quan đến đề tài
+ Tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội trong khu vực nghiên cứu + Các loại bản đồ chuyên dùng của khu vực nghiên cứu
+ Các tài liệu tham khảo về lĩnh vực nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước
+ Các công trình nghiên cứu của các tác giả khác liên quan đến khu vực và vấn đề nghiên cứu
2.4.3.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể
Lập ô tiêu chuẩn và dung lượng mẫu
a Lập OTC điển hình để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng có loài tái sinh phân bố:
Ô tiêu chuẩn được đặt ở những vị trí đại diện cao trong hai khu vực nghiên cứu, với địa hình tương đối đồng đều Các loài cây trong ô phân bố đồng đều và sinh trưởng bình thường Ô tiêu chuẩn không nằm qua các khe, đỉnh hoặc những khu vực có đường mòn và xe ô tô đi qua.
- Phương pháp lập OTC: Theo phương pháp OTC đại diện điển hình, sử dụng địa bàn, thước dây, GPS để đo đạc và xác định vị trí OTC
Tổng số ô tiêu chuẩn điều tra (OTC) được thiết lập là 12, chia thành hai khu vực nghiên cứu chính: sườn Đông và sườn Tây của dãy núi Tam Đảo Mỗi khu vực có 3 ô ở độ cao trên 700m và 3 ô ở độ cao dưới 700m, cụ thể là khu vực xã Đại Đình có 6 ô và xã Hoàng Nông cũng có 6 ô Diện tích mỗi ô là 2.000m² (40m x 50m) Để thuận tiện cho việc đo đếm, các ô được bố trí với chiều dài song song với đường đồng mức và chiều rộng vuông góc với đường đồng mức.
Phương pháp lập ô dạng bản (ODB) được sử dụng để điều tra cây tái sinh với cấu trúc gồm 5 ô ODB trong một ô tiêu chuẩn Cụ thể, một ô được đặt ở tâm và bốn ô còn lại được bố trí ở bốn góc của ô tiêu chuẩn, như minh họa trong hình vẽ.
- Lập ODB để điều tra cây tái sinh Diện tích mỗi ODB là 25 m 2 (5m x 5m)
Số ODB ở khu vực xã Đại Đình là 5 x 6 = 30 ô và số ô ở khu vực xã Hoàng Nông là
5 x 6 = 30 ô Tổng số ODB ở cả 2 khu vực là 60 ô
Lập ODB để điều tra sự tái sinh của cây Sến mật xung quanh gốc cây mẹ, chọn các cây mẹ khỏe mạnh, không sâu bệnh, từ đó thiết lập 4 tuyến điều tra theo các hướng Đ, T, N, B Mỗi tuyến sẽ có các ODB với diện tích 25 m² (5m x 5m), bao gồm 4 ô trong tán, 4 ô ở mép tán và 4 ô ngoài tán cây mẹ Nếu có sự xuất hiện của cây Sến mật tái sinh, sẽ tiến hành lập ODB để nghiên cứu; ngược lại, không lập ODB Đề tài chỉ tập trung vào việc nghiên cứu tái sinh xung quanh gốc cây mẹ tại 2 khu vực xã Đại Đình và xã Hoàng Nông, với tổng số ODB là 96 (4 gốc cây mẹ x 12 ODB x 2 khu vực).
Phương pháp thu thập số liệu ngoại nghiệp
Để thu thập số liệu cho nội dung nghiên cứu, chúng tôi tiến hành điều tra các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sự tái sinh tự nhiên của cây Sến mật.
- Đặc điểm nhân tố khí hậu: Tiến hành thu thập tài liệu khí tượng của trạm khí tượng thủy văn Thị trấn Tam Đảo
Để điều tra nhân tố đất đai, chúng tôi đã tiến hành đào 4 phẫu diện tiêu biểu tại 2 khu vực nghiên cứu: sườn Tây (xã Đại Đình) và sườn Đông (xã Hoàng Nông) Cụ thể, tại mỗi khu vực, chúng tôi đã đào 2 phẫu diện ở độ cao dưới 700m và 2 phẫu diện ở độ cao trên 700m Các mẫu đất được lấy về phân tích tại bộ môn đất của Trường Đại học Lâm nghiệp, với các chỉ tiêu như P2O5, Ca2+, và nhiều yếu tố khác Bên cạnh đó, chúng tôi cũng tiến hành điều tra tầng cây cao để có cái nhìn tổng quát hơn về hệ sinh thái tại các khu vực này.
Theo quan điểm lâm học, cây tầng cao là những cây có tán tham gia vào tầng chính (tầng A) và D1.3 ≥ 6cm
Để xác định tên cây, cần ghi rõ tên phổ thông và tên khoa học Đối với những loài chưa biết tên, tiêu bản giám định sẽ được lấy Việc đo các thông số như HVN, D1.3 và HDC phẩm chất cây được thực hiện bằng thước kẹp kính để đo đường kính, trong khi chiều cao vút ngọn và chiều cao dưới cành được đo bằng thước Blumeleiss kết hợp với sào đo cao.
* Điều tra sinh trưởng của cây mẹ (Sến mật):
Chọn 8 cây mẹ có đủ tiêu chuẩn DTTB ≥ 8m, cây sinh trưởng bình thường, không sâu bệnh, không cụt ngọn Xác định: Hvn, D1.3, HDC, DT, phẩm chất c Điều tra đặc điểm tái sinh tự nhiên của cây Sến mật
* Điều tra đặc điểm tái sinh của lâm phần:
Cây tái sinh được điều tra trong các ODB, gồm các cây tái sinh có đường kính < 6cm Các chỉ tiêu xác định là:
Để xác định tên loài cây, cần dựa vào tên phổ thông và tên khoa học Nếu không biết loài, hãy lấy tiêu bản để giám định Ngoài ra, cần ghi chú chiều cao vút ngọn, tình trạng sinh trưởng, và nguồn gốc tái sinh của cây, có thể là theo hạt hoặc theo chồi.
- Đo chiều cao vút ngọn bằng thước sào, lấy đến cm
- Xác định phẩm chất cây tái sinh với từng cá thể và phân chia làm 3 cấp chất lượng là: Tốt, trung bình và xấu
- Xác định nguồn gốc cây tái sinh: Được xác định theo tái sinh hạt hoặc tái sinh chồi
- Xác định tần xuất cây tái sinh loài Sến mật được tính theo công thức:
Lx = Số ODB có loài Sến mật phân bố x 100 (2.1) Tổng số ODB đo đếm
Trong đó: Lx là tần suất xuất hiện của loài Sến mật
Nếu: Lx > 70% cây tái sinh có phân bố nhiều
Lx < 70% cây tái sinh có phân bố không nhiều
* Điều tra đặc điểm tái sinh của loài Sến mật xung quanh gốc cây mẹ:
Cây tái sinh được khảo sát trong các ô xung quanh gốc cây mẹ với đường kính nhỏ hơn 6cm Các chỉ tiêu được xác định bao gồm chiều cao vút ngọn, tình trạng sinh trưởng, nguồn gốc cây tái sinh (theo hạt hoặc theo chồi) và phẩm chất của cây tái sinh Đồng thời, điều tra cũng bao gồm độ tàn che, che phủ và sự hiện diện của cây bụi thảm tươi.
* Điều tra độ tàn che rừng:
Phương pháp điều tra độ tàn che bằng máy xác định KB-2 bao gồm việc xác định 100 điểm phân bố đều trên mỗi OTC Khi quan sát qua kính của máy đo cường độ, nếu tán lá của cây cao che kín, ghi 1; nếu không có gì che lấp, ghi 0; và nếu ở vị trí mép tán, ghi 0,5 Độ tàn che của tầng cây cao được tính bằng tỷ lệ số điểm có giá trị tàn che là 1 so với tổng số điểm điều tra.
* Điều tra cây bụi, thảm tươi:
Cây bụi là loại cây thân gỗ thuộc tầng thấp, được xác định qua các tiêu chí như tên loài, số lượng và phẩm chất Chiều cao của cây được đo bằng thước mét, trong khi độ che phủ trung bình của các loài được tính theo tỷ lệ phần trăm thông qua phương pháp ước lượng.
Thảm tươi là lớp cây cỏ bao phủ bề mặt đất rừng, đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái Để điều tra thảm tươi, cần xác định các chỉ tiêu như tên loài cây, chiều cao trung bình, độ che phủ của từng loài và độ che phủ tổng thể, thường được thực hiện thông qua phương pháp ước lượng.
Cây bụi thảm tươi được điều tra trong các ODB được dùng để điều tra cây Sến mật tái sinh dưới gốc cây mẹ
* Tầng thảm khô, thảm mục:
Tầng thảm khô và thảm mục đóng vai trò quan trọng trong việc tiếp đất và nảy mầm của hạt giống Thông qua việc thống kê số lượng cây tái sinh ở các độ dày khác nhau, chúng ta có thể đánh giá ảnh hưởng của tầng thảm khô và thảm mục đến sự tái sinh tự nhiên của Sến mật Để thực hiện điều này, cần sử dụng cân để xác định khối lượng của tầng thảm khô và thảm mục tại mỗi ODB.
Trong quá trình điều tra, đề tài đã xác định thêm các yếu tố quan trọng như độ cao khu vực điều tra thông qua GPS, đo độ dốc địa hình, và quan sát tác động của con người cũng như động vật đối với sự tái sinh của loài Sến mật.
ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI
Đặc điểm tự nhiên
Tam Đảo là dãy núi nổi bật với ba đỉnh cao: Thiên Thị (1.375m), Thạch Bàn (1.388m) và Phù Nghĩa (1.375m) Vườn quốc gia Tam Đảo trải dài hơn 80km theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, bắt đầu từ huyện Sơn Dương (tỉnh Tuyên Quang) đến thị xã Phúc Yên (tỉnh Vĩnh Phúc), với tọa độ địa lý đặc trưng.
21 0 21 ’ – 21 0 42 ’ vĩ độ Bắc; 105 0 23 ’ - 105 0 44 ’ kinh độ Đông, trên địa giới hành chính
Vườn quốc gia Tam Đảo, tọa lạc tại ba tỉnh Vĩnh Phúc, Thái Nguyên và Tuyên Quang, cách thủ đô Hà Nội 75 km về phía Tây Bắc và cách thành phố Vĩnh Yên 13 km về phía Đông Bắc Vườn trải dài trên địa giới hành chính của 23 xã, thị trấn thuộc 6 huyện, thị xã, với đường ranh giới tự nhiên dài hơn 200 km, được xác định từ độ cao 100m trở lên Trụ sở văn phòng Vườn nằm tại km 13, xã Hồ Sơn, huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc.
- Phía Đông giáp huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
- Phía Nam và Đông Nam giáp huyện Phổ Yên (tỉnh Thái Nguyên), thị xã Phúc Yên (tỉnh Vĩnh Phúc)
- Phía Tây giáp 2 huyện Bình Xuyên và Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc
- Phía Bắc giáp huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang
Vườn quốc gia Tam Đảo hiện đang quản lý sử dụng 34.995ha Chia làm 3 phân khu:
- Phân khu bảo vệ nghiêm ngặt có độ cáo từ 400m so với mặt nước biển trở lên có diện tích: 17.295,0 ha
- Phân khu phục hồi sinh thái có độ cáo từ 100m - 400m so với mặt nước biển trở lên có diện tích: 15.398,0 ha
- Phân khu Dịch vụ - Hành chính có diện tích: 2.302,0 ha
Tổng diện tích vùng đệm là: 73.847,42 ha thuộc 27 xã
VQG Tam Đảo, nằm gần vùng đồng bằng sông Hồng đông dân và có trình độ dân trí cao, được kết nối thuận lợi qua hệ thống giao thông đường bộ, đường sắt và đường hàng không Vị trí địa lý của VQG Tam Đảo trong vùng chuyển tiếp giữa đồng bằng và núi trung du Bắc Bộ tạo ra tiềm năng lớn cho việc bảo tồn và phát triển bền vững, đặc biệt là du lịch sinh thái Tuy nhiên, khu vực này cũng đang đối mặt với áp lực lớn trong công tác bảo tồn đa dạng sinh học.
Tam Đảo là một khối núi thuộc dãy núi cánh cung thượng nguồn sông Chảy, nổi bật với địa hình đỉnh nhọn, sườn dốc và chia cắt sâu Khối núi này có hơn 20 đỉnh nối nhau bằng các đường dông sắc nhọn, với độ cao trung bình khoảng 1.000m, trong đó đỉnh cao nhất là Tam Đảo Bắc đạt 1.592m Chiều ngang của khối núi dao động từ 10 đến 15km, với độ dốc bình quân từ 16° đến 35°, nhiều khu vực có độ dốc vượt quá 35° Độ dốc cao của núi giảm dần về phía Đông Bắc, tạo nên những mái dông đứng, và địa hình Tam Đảo được phân chia thành 4 kiểu chính.
1 Thung lũng giữa núi và đồng bằng ven sông, suối: Độ cao dưới 100m, độ dốc < 7 0 ; Phân bố dưới chân núi và ven sông, suối
2 Đồi cao trung bình: Độ cao 100 – 400m, độ dốc từ 10 0 – 25 0 ; Phân bố xung quanh chân núi và tiếp giáp với đồng bằng
3 Núi thấp: Độ cao từ 400- 700m, độ dốc > 25 0 ; phân bố giữa 2 kiểu địa hình đồi cao và núi trung bình
4 Núi trung bình: Độ cao từ 700 – 1500m, độ dốc > 25 0 ; Phân bố ở phần trên của khối núi; Các đỉnh và dông núi đều sắc và nhọn, địa hình rất hiểm trở
Địa hình Tam Đảo có độ cao đồng đều, với phần giữa cao hơn và hai đầu thấp dần, kéo dài hơn 80km theo hướng Tây-Bắc và Đông-Nam Điều này tạo thành một bức bình phong chắn gió mùa Đông Bắc, ảnh hưởng lớn đến khí hậu và thủy văn của vùng đồng bằng và trung du Bắc Bộ.
Dãy núi Tam Đảo, được hình thành từ đá phun trào axít trong kỷ Triat, thuộc hệ tầng Tam Đảo (T2td), kéo dài khoảng 80km theo phương Tây Bắc - Đông Nam và rộng khoảng 10km Dãy núi này có mối quan hệ kiến tạo với các thành tạo tuổi Devon ở phía Bắc và Tây Nam.
Hệ tầng phun trào axit Tam Đảo chủ yếu bao gồm đá riolit, riolit pocphia, riodacit và tuf, với tổng bề dày khoảng 800m Đá riolit chứa khoảng 5-10% khối lượng là các tinh thể fenspat và thạch anh có kích thước từ nhỏ đến vừa Thành tạo riolit tại Tam Đảo bị phân cắt bởi hệ thống khe nứt, tạo ra các khối đá có kích thước khác nhau, được ép thành tấm và đôi khi thành phiến, với dấu hiệu dập vỡ mạnh Các khe nứt trong đá được lấp đầy bởi các mạch thạch anh.
Quá trình hình thành và phát triển địa hình cùng lịch sử địa chất đã dẫn đến sự hình thành các khoáng sản nội sinh như thiếc và vonfram Kể từ năm 1992, mỏ này đã được khai thác với diện tích lên đến hàng nghìn hecta, tọa lạc phía bắc khu bảo tồn.
Các loại đá này có độ cứng cao, chủ yếu chứa thạch anh và mouscovit, khiến chúng khó bị phong hóa Chúng hình thành đất có cấu trúc nhẹ và cấp hạt thô, dễ bị xói mòn, đặc biệt ở những khu vực có độ dốc trên 35 độ Khi đất bị xói mòn mạnh, lớp đá gốc cứng sẽ lộ ra Nếu lớp phủ rừng trên khu vực này bị phá hủy, việc phục hồi lại rừng sẽ rất khó khăn, dù có đầu tư nhiều đến đâu.
Trong quá trình điều tra lập địa đã điều tra được 4 loại đất chính gồm:
Đất Feralit mùn vàng nhạt là loại đất hình thành trên đá Macma axit, thường xuất hiện ở độ cao từ 700m trở lên Với diện tích 8.968ha, loại đất này chiếm 24,31% tổng diện tích của Vườn.
Đất Feralit mùn vàng đỏ phân bố chủ yếu trên các núi thấp, phát triển từ đá Macma kết tinh Với diện tích lên tới 9.292ha, loại đất này chiếm 25,19% tổng diện tích và thường xuất hiện ở độ cao từ 400m đến 700m.
Đất Feralit đỏ vàng phát triển trên nhiều loại đá khác nhau, thường xuất hiện ở độ cao từ 100 - 400m với diện tích 17.606ha, chiếm 47,33% tổng diện tích Vườn Loại đất này có khả năng hấp thụ thấp do chứa nhiều khoáng sét, chủ yếu là Kaolinit, cùng với sự hiện diện của các khoáng hyđrôxit sắt, nhôm và silic bị rửa trôi.
Đất dốc tụ và phù sa là loại đất thường xuất hiện ở độ cao dưới 100m, chủ yếu tại các khu vực ven chân núi, thung lũng hẹp và bờ sông suối lớn Diện tích của loại đất này lên tới 1.017ha, chiếm 2,76% tổng diện tích của Vườn.
Đất trong khu vực chủ yếu là đất cát pha sét nhẹ, với thành phần cơ giới từ nhẹ đến trung bình và kết cấu viên nhỏ, tơi xốp, độ ẩm cao Độ mùn của đất dao động từ trung bình đến khá, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển và phục hồi rừng Ở những khu vực có rừng, cây lớn phát triển mạnh và tầng mùn bán phân giải dày từ 50-60cm, trong khi những nơi mất rừng thì đất dễ bị rửa trôi và trở nên khô cứng khi thiếu nước.
Tam Đảo nằm trong vành đai khí hậu ẩm nhiệt đới mưa mùa vùng núi
Lượng mưa tại khu vực này có sự chênh lệch rõ rệt giữa các sườn Sườn tây nhận lượng mưa trung bình trên 1.600mm/năm, trong khi sườn đông có lượng mưa cao hơn, đạt trên 1.900mm/năm Đặc biệt, trên đỉnh núi, lượng mưa vượt mức 2.600mm/năm, được xem là rất nhiều do không chỉ lượng mưa từ vùng thấp mà còn nhờ vào tác động của mưa địa hình.
Đặc điểm cơ bản về kinh tế xã hội
3.2.1 Dân số, dân tộc và cơ cấu lao động
- Dân số, dân tộc: Theo số liệu thống kê năm 2008 và cập nhật đầu năm
Năm 2009, khu vực này có tổng dân số 201.971 người, với 45.526 hộ, trong đó nam giới chiếm 48,27% và nữ giới chiếm 51,73% Ngoài người Kinh chiếm 63%, còn có 7 dân tộc ít người khác, bao gồm Sán Dìu, Sán Chỉ, Dao, Tày, Nùng, Cao Lan, Hoa và Ngái, chiếm 37% tổng dân số Tỷ lệ tăng dân số bình quân trong vùng đệm là 1,10% Các dân tộc này thường sống xen kẽ, tạo thành các thôn, bản quanh chân núi Tam Đảo, mỗi dân tộc đều có tập quán và nét văn hóa riêng biệt.
3.2.2 Tình hình phát triển kinh tế chung
Lúa là cây lương thực chủ yếu của người dân, tuy nhiên diện tích đất nông nghiệp lại hạn chế Trung bình, mỗi người chỉ có khoảng 770m² đất canh tác, trong khi một số xã chỉ có diện tích đất canh tác rất nhỏ.
Trong những năm gần đây, nhiều cộng đồng đã chuyển đổi sản xuất nông nghiệp từ một vụ lúa lên hai vụ lúa mỗi năm, và một số xã có điều kiện tưới tiêu tốt còn đạt được ba vụ lúa mỗi năm Sự chuyển đổi này đã giúp cung cấp đủ lương thực tại chỗ và đáp ứng phần lớn nhu cầu thức ăn thô cho chăn nuôi.
Thu nhập bình quân đầu người tại huyện Sơn Dương và Đại Từ chỉ đạt từ 6,5 đến 7,4 triệu đồng/năm, trong khi huyện Tam Đảo có mức cao hơn, khoảng 14,4 triệu đồng/người/năm Tuy nhiên, vẫn còn một bộ phận lớn người dân nghèo, đặc biệt là các hộ khó khăn gần rừng, phụ thuộc vào nguồn tài nguyên từ Vườn Quốc gia (VQG) như lấy măng, thu hái cây thuốc, săn bắn và khai thác gỗ trái phép để trang trải cuộc sống Những hoạt động này không chỉ gây tác động tiêu cực đến môi trường mà còn làm suy thoái VQG Tam Đảo, dẫn đến sự khan hiếm động vật rừng, đặc biệt là các loài quý hiếm.
