TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
Lịch sử nghiên cứu trên thế giới
Hiệu quả tái sinh rừng là một chủ đề thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học, được xác định bởi các yếu tố như mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con và đặc điểm phân bố Nghiên cứu đã chỉ ra sự tương đồng và khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây gỗ lớn (Mibbreuad, 1930; Aubreville, 1938; Richards, 1933; 1939; Beard, 1946; Lebrun và Gilbert, 1954; Joné, 1955; 1956; Schultz, 1960; Baur, 1976; 1979; Rollet, 1969) Tuy nhiên, các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào những loài cây có giá trị kinh tế, trong khi quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng mưa nhiệt đới vẫn còn nhiều điều chưa được khám phá Đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới bao gồm tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng (Van Steenis, 1956) Hiệu quả các phương thức xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh cũng đã được nghiên cứu và áp dụng trong quản lý rừng tự nhiên, với những công trình tiêu biểu như của Bernard (1954, 1959) và Nicholson (1958).
Andamann Bài viết đánh giá ứng dụng dựa trên các bước và hiệu quả của từng phương thức tái sinh, như đã được Baur (1964) tổng kết trong tác phẩm “Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa”.
Nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên trong rừng nhiệt đới đã được nhiều tác giả như Richards (1965) và Kimmins (1998) tổng kết, cho thấy cây tái sinh thường có dạng phân bố cụm trong các ô nhỏ (1 x 1m, 1 x 1.5m), với một số ít có phân bố Poisson Tại Châu Phi, Taylor (1954) và Barnard (1955) đã chỉ ra rằng số lượng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới cần được bổ sung thông qua trồng rừng nhân tạo Trong khi đó, tại Châu Á, các nghiên cứu của Budowski (1956), Bava (1954) và Atinot cũng đã đóng góp vào hiểu biết về tái sinh tự nhiên trong rừng nhiệt đới.
Năm 1965, nghiên cứu chỉ ra rằng dưới tán rừng nhiệt đới, có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế Do đó, cần đề xuất các biện pháp lâm sinh phù hợp để bảo vệ và phát triển những cây tái sinh này.
Obrevin (1938) nhận thấy rằng cây con của các loài cây ưu thế trong rừng mưa Châu Phi rất hiếm, và lý thuyết “bức khảm tái sinh” của ông chưa thuyết phục và không hỗ trợ thực tiễn sản xuất Ngược lại, Davit và Richards (1933), Bơt (1946), Sun (1960), và Role (1969) đã quan sát hiện tượng tái sinh tại chỗ và liên tục của các loài cây ở rừng mưa nhiệt đới Nam Mỹ Nhiều tác giả đã áp dụng phương pháp điều tra bằng cách lấy mẫu ô vuông của Longman và Jðnik (1974) với diện tích từ 1 đến 4 m², tuy nhiên cần số lượng ô đủ lớn để phản ánh chính xác tình hình tái sinh rừng Bernard (1950) đã đề xuất phương pháp "điều tra chẩn đoán" cho phép thay đổi kích thước ô đo đếm theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh Theo lý thuyết tái sinh tuần hoàn của Aubréville, thành phần ưu hợp trong rừng mưa hỗn hợp không cố định và không có loài nào đạt được ưu thế cân bằng sinh thái vĩnh viễn Tuy nhiên, Aubréville vẫn chưa giải thích được nguyên nhân và cơ chế dẫn đến sự phát sinh của các xã hợp khác nhau, đồng quan điểm với Chevalier về sự không tồn tại của những quần hợp trong rừng mưa nhiệt đới.
Trong rừng mưa nhiệt đới, một phương thức tái sinh phổ biến là tái sinh từng vệt, theo nhận xét của tác giả vào năm 1956 Các loài cây tiên phong trong quá trình này được gọi là loài tạm thời hay tạm cư, trong khi những loài cây xuất hiện sau được xem là loài định cư hay định vị.
Nghiên cứu khả năng tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy cho thấy rằng chỉ số đa dạng loài rất thấp trong các nghiên cứu ở Tây Bắc Ấn Độ (Ramakrishnan, 1981, 1992) Chỉ số loài ưu thế đạt đỉnh ở giai đoạn đầu của quá trình diễn thế và giảm dần theo thời gian bỏ hoá Tại Xishuangbanna, Trung Quốc, nghiên cứu của Long Chun và cộng sự (1993) chỉ ra rằng sau 3 năm bỏ hoá, có 17 họ, 21 chi, 21 loài thực vật, và sau 19 năm, con số này tăng lên 60 họ, 134 chi, 167 loài (Phạm Hồng Ban, 2000) Sự gia tăng số lượng loài thực vật từ giai đoạn đầu đến rừng thành thục phụ thuộc vào tỷ lệ các loài nguyên thuỷ sống sót trong quá trình tái sinh, với thời gian phục hồi khác nhau tùy thuộc vào mức độ và tần suất canh tác của khu vực (Saldarriaga).
(1991), khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên tại rừng nhiệt đới sau nương rẫy ở Colombia và[3, 19, 37]
Nghiên cứu của Lambert et al (1989), Warner (1991) và Rouw (1991) chỉ ra rằng quá trình diễn thế sau nương rẫy bắt đầu với sự xâm chiếm của các loài cỏ Sau một năm, các loài cây gỗ tiên phong từ vùng lân cận được gieo giống, hỗ trợ hình thành quần thụ cây gỗ và tạo điều kiện thuận lợi cho sự sinh trưởng của cây con Những cây gỗ tiên phong này thường chết sau 5-10 năm và dần được thay thế bởi các loài cây rừng mọc chậm Quá trình này ước tính cần hàng trăm năm để nương rẫy cũ chuyển hóa thành loại hình rừng gần với dạng nguyên sinh ban đầu.
2.1.2 Nghiên cứu cây họ Sao – Dầu
Từ năm 1943, nhiều nghiên cứu về cây họ Sao - Dầu đã được thực hiện, nổi bật là công trình của nhà thực vật học Pháp Tardieu - Blot với bài viết “Những cây họ Sao - Dầu Đông Dương” đăng trên tạp chí Boissiera Năm 1983, Ashton đã công bố về họ Sao - Dầu trong thực vật chí của Malaysia Đặc biệt, vào tháng 4 năm 1985, Hội nghị Quốc tế lần thứ III đã xác định đảo Borneo, Indonesia là “Trung tâm phát sinh cây họ Sao - Dầu”, thu hút sự quan tâm của các tổ chức quốc tế như FAO và UNESCO Hội nghị cũng đã thảo luận về các vấn đề như phân loại, phân bố, hình thái giải phẫu cổ sinh và tái sinh của cây họ Sao - Dầu.
2.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái
Các nhân tố sinh thái như ánh sáng, độ ẩm của đất, cấu trúc quần thụ, cây bụi và thảm thực vật trong rừng nhiệt đới có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tái sinh rừng Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra mối liên hệ này (Vũ Tiến Hinh, 1991; Hoàng Kim Ngũ và Phùng Ngọc Lan, 1997; Thái Văn Trừng, 1998; Lamprecht H., 1989) Lamprecht (1989) phân loại cây rừng nhiệt đới dựa trên nhu cầu ánh sáng thành ba nhóm: cây ưa sáng, cây bán chịu bóng và cây chịu bóng, đồng thời nhấn mạnh rằng cấu trúc quần thụ có tác động quan trọng đến tái sinh rừng.
Nghiên cứu của các tác giả như Orlov (1951), Alekseev (1954) và Makximov (1971) đã chỉ ra rằng độ khép tán của quần thụ có tác động trực tiếp đến mật độ và sức sống của cây con Theo Baur (1962), sự thiếu hụt ánh sáng cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây con, mặc dù tác động này đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm thường không rõ ràng Thảm cỏ và cây bụi, mặc dù phát triển kém ở những quần thụ kín tán, vẫn có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây tái sinh Do đó, mật độ và sức sống của cây con chịu ảnh hưởng mạnh mẽ từ độ khép tán của quần thụ.
Trong nghiên cứu của Karpov (1969) về mối quan hệ giữa cây con và quần thụ, đã chỉ ra rằng có sự cạnh tranh phức tạp về dinh dưỡng khoáng, ánh sáng, độ ẩm và tính chất không đồng nhất trong mối quan hệ giữa các thực vật Những yếu tố này phụ thuộc vào đặc tính sinh học, tuổi tác và điều kiện sinh thái của quần thể thực vật.
Theo Xannikov (1967) và Vipper (1973), tầng cỏ và cây bụi ảnh hưởng tiêu cực đến sự tái sinh của cây con do chúng thu nhận ánh sáng, độ ẩm và dinh dưỡng từ đất mặt Ở các quần thể cây gỗ tái sinh trong rừng kín tán với đất khô và nghèo dinh dưỡng, tác động này không đáng kể, vì tầng cỏ và cây bụi phát triển kém Ngược lại, ở những khu rừng thưa hoặc đã qua khai thác, tầng cỏ phát triển mạnh mẽ và trở thành yếu tố cản trở lớn cho sự tái sinh rừng.
Nghiên cứu của Richards (1965) chỉ ra rằng sau giai đoạn đầu, cây mạ từ hạt giống thường chết hàng loạt do thiếu dinh dưỡng và ánh sáng Những cây con sống sót phải trải qua thời kỳ ức chế kéo dài, có thể lên đến hàng chục năm, do cạnh tranh ánh sáng Khi điều kiện thuận lợi xuất hiện, chúng sẽ phát triển nhanh chóng để chiếm lĩnh vị trí trong tầng cây Tuy nhiên, tái sinh dưới tán rừng không phải là phương thức duy nhất, mà chỉ phù hợp với các loài cây chịu bóng.
Lịch sử nghiên cứu ở Việt Nam
2.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng - tái sinh rừng Ở Việt Nam, trước đây đã có một số công trình khảo sát về hệ thực vật rừng ở miền Đông Nam Bộ (Maurand, 1952; Rollet, 1952; Vidal, 1958; Schmid, 1962) (dẫn theo Phạm Ngọc Toàn, 1988) Sau này, một số tác giả đã tiếp tục đi sâu nghiên cứu, trong đó đáng chú ý là các công trình củu Võ Văn Chi, 1987; Nguyễn Lương Duyên, 1985; Nguyễn Văn Thêm, 1992; Thái Văn Trừng, 1998) Nghiên cứu quy luật phát sinh, tái sinh tự nhiên và diễn thế thứ sinh, Thái Văn Trừng
Năm 1998, đã có nhận định rằng trong thiên nhiên nhiệt đới không tồn tại quần hợp mà chỉ có những loài ưu thế Tuy nhiên, sau này, quan điểm này đã được điều chỉnh, và các kiểu thảm thực vật được xem là đơn vị cơ bản Tác giả cũng cho rằng có sự tồn tại của các dạng quần hợp, ưu hợp và phức hợp thực vật, nhưng chưa làm rõ nguyên nhân khống chế sự hình thành chúng Để giải quyết vấn đề này, Lê Viết Lộc đã sử dụng một số chỉ tiêu khác ngoài số lượng cá thể cây, như chiều cao và tiết diện ngang, để tính sinh khối và độ ưu thế của các loài Công trình nghiên cứu “Bước đầu điều tra thảm thực vật trong khu rừng nguyên sinh Cúc Phương” đã đóng góp vào việc làm rõ vấn đề này.
Nghiên cứu về tái sinh của cây dầu con rái Ashton (Dipterocarpus alatus) cho thấy loài này thường mọc ven sông và chỉ tái sinh sau các trận lũ lớn Nhiều nhà nghiên cứu, như Richard (1965) và Phạm Ngọc Toàn (1988), cho rằng tái sinh phổ biến của cây gỗ rừng mưa diễn ra theo vệt hoặc theo lỗ trống Ngoài ra, mối quan hệ giữa tái sinh rừng và cấu trúc rừng cũng đã được làm rõ trong các nghiên cứu của Nguyễn Văn Trương (1983) và Vũ Tiến Hinh.
Năm 1991, nghiên cứu đã chỉ ra rằng có thể xác định tính chất tái sinh liên tục hoặc định kỳ của các loài cây gỗ thông qua phương pháp đếm tuổi các thế hệ cây gỗ.
Nghiên cứu về giống của một số loài cây họ Sao - Dầu đã được Lý Văn Hội
Nghiên cứu năm 1969 cho thấy hạt sao đen (Hopea odorata) mất khả năng nảy mầm sau 20 ngày Theo Lâm Xuân Sanh (1985), hạt cây họ Sao - Dầu có giai đoạn ngủ kéo dài không quá 4 tuần.
2.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhân tố sinh thái đến cây họ Sao – Dầu
Cây họ Sao - Dầu có đặc tính tái sinh tự nhiên mạnh mẽ, đặc biệt ở giai đoạn tuổi non, khi chúng là loài chịu bóng cao Dưới tán rừng, có nhiều cây con dầu, chủ yếu ở dạng cây mạ và cây con với chiều cao dưới 50 cm, cho thấy khả năng phát triển và sinh trưởng của chúng trong môi trường rừng.
Lê Văn Mính (1985) chỉ ra rằng, trong giai đoạn chiều cao từ 10 - 20 cm, cây cần cường độ ánh sáng từ 1.000 - 3.000 lux Khi cây đạt chiều cao từ 50 - 100 cm, cường độ ánh sáng cần thiết tăng lên từ 10.000 - 15.000 lux, và ở chiều cao 100 - 400 cm, mức ánh sáng yêu cầu là từ 30.000 - 86.000 lux.
Nghiên cứu của Nguyễn Văn Thêm về đặc tính sinh thái của dầu song nàng trong rừng kín thường xanh và nửa rụng lá ẩm nhiệt đới tại Đồng Nai cho thấy rằng dầu song nàng tái sinh mạnh mẽ dưới tán rừng với độ tàn che từ 0,5 - 0,8 và trong các lỗ trống có kích thước từ 200 - 300m² Loài cây này thường sống ở độ cao trung bình từ 80-100 m so với mực nước biển, không vượt quá 500 m Khí hậu nơi đây có nền nhiệt cao, dao động từ 9.500 - 10.000 oC/năm, với nhiệt độ bình quân 26 - 27 oC và lượng mưa trung bình đạt 2.200 mm.
Khí hậu khu vực này có lượng mưa trung bình 2.400 mm/năm, chủ yếu tập trung từ tháng 5 đến tháng 11, chiếm 90% tổng lượng mưa hàng năm, với độ ẩm không khí trung bình từ 80 - 83%, có tháng giảm xuống còn 25 - 35% vào tháng 3 Khu vực có hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 và mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Dầu song nàng thường phân bố trên các loại đất như đất nâu đỏ từ đá bazan, đất feralít đỏ vàng từ đá phiến sét, đất xám từ đá granit, và đất phù sa cổ và mới ven sông Loại cây này yêu cầu đất có độ phì cao, tầng đất dày trên 60 cm, ít bị phân dị và có khả năng thoát nước tốt Những nhận định về đặc điểm lập địa đảm bảo cho sự phân bố của dầu song nàng được Nguyễn Văn Thêm đồng thuận với Đỗ Đình Sâm và Ngô Đình Quế.
Nghiên cứu năm 2003 chỉ ra rằng sự phát sinh và phát triển của cây con dầu song nàng dưới tán rừng diễn ra qua hai giai đoạn, mỗi giai đoạn yêu cầu mức độ tàn che khác nhau Giai đoạn đầu, từ khi cây mầm xuất hiện đến khi cây con 3 tuổi và cao dưới 100 cm, có đặc điểm sinh học không ổn định, chịu ảnh hưởng mạnh từ mùa, sinh trưởng chậm và cần độ ẩm cao Độ tàn che tối ưu cho sự tồn tại của cây dầu song nàng trong giai đoạn này là từ 0,3 đến 0,4, hoặc trong các lỗ trống lớn hơn 400.
Giai đoạn 2 của cây con diễn ra sau 3 tuổi, với chiều cao từ 100 cm trở lên và vòng cành đã xuất hiện Đặc điểm nổi bật của giai đoạn này là cây con có tính ổn định cao về các đặc tính sinh học.
- sinh thái, đòi hỏi môi trường đất đủ ẩm, độ tàn che 0,5 - 0,6 hoặc lỗ trống dưới
500 m 2 Tán rừng có độ tàn che trên 0,7 - 0,8 và ổn định lâu dài là nhân tố giới hạn sự tồn tại của dầu song nàng (Nguyễn Văn Thêm, 1992) [28]
Hạt dầu song nàng chỉ nảy mầm khi đất đủ ẩm nhờ mưa lớn, nếu không sẽ mất sức nảy mầm sau 1 - 2 tuần Chúng chỉ nảy mầm trong bóng râm và không phát triển trên nền đất khô hạn, nhiều ánh sáng Thời tiết khô hạn, đất thiếu ẩm, cùng với sự tác động của sâu hại và động vật ăn hoa quả như chim vẹt xanh, sóc và dơi, ảnh hưởng lớn đến số lượng và chất lượng hạt giống cũng như lượng cây mầm hàng năm dưới tán rừng Nghiên cứu của Nguyễn Văn Sở cho thấy hạt dầu song nàng nảy mầm hiệu quả khi được chôn ở độ sâu 0,5 - 1,0 cm Các thử nghiệm trồng cây họ Sao - Dầu theo mô hình của Maurand cũng đã được thực hiện bởi Phân Viện Khoa Học.
Lâm Nghiệp Miền Nam tiến hành từ năm 1977 - 1985 Song cho đến nay kết quả thu nhận vẫn còn rất hạn chế[4, 8, 15, 30, 33, 35]
Theo Thái Văn Trừng (1998), nhóm nhân tố đá mẹ - thổ nhưỡng có vai trò quan trọng trong việc khống chế các xã hợp và phân lập thành quần hợp, ưu hợp Đặc tính lý, hóa của đất, lượng nước và các muối độc hại ảnh hưởng đến sinh trưởng của thực vật, dẫn đến sự chọn lọc tự nhiên Môi trường khắc nghiệt làm giảm số loài sống sót, trong khi môi trường thuận lợi tạo điều kiện cho sự phức tạp của thành phần loài cây trong xã hợp Những loài cây có biên độ sinh thái hẹp sẽ cạnh tranh và chung sống với nhau Các quần thể thực vật tự nhiên tiến hóa theo quy luật diễn thế nội tại, như quan niệm của Xucasov Thực tế cho thấy tình hình tái sinh dưới tán rừng nhiệt đới rất thưa và yếu, đặc biệt là ở những loài cây chiếm ưu thế trên cao Điều này được xác nhận bởi các nghiên cứu của Aubréville A tại Côte d’Ivoire và David cùng Richards ở Moraballi, cho thấy sự thiếu vắng đại biểu của các loài cây ở tầng dưới tán rừng.
Nghiên cứu về mối quan hệ giữa kiểu rừng và nguồn nước tại các khu rừng Đông Nam Bộ cho thấy kiểu rừng ẩm thường xanh II phân bố trên mép ngoài vùng trũng, với các loài ưu thế như Sao - Dầu (Dipterocarpaceae) và dầu cát (Dipterocarpus caudatus spp Caudatus) Kiểu rừng này chiếm gấp đôi diện tích so với rừng trong vùng trũng và luôn xanh vào mùa khô Kiểu rừng ẩm thường xanh III, nằm ở độ cao khoảng 31 m so với mặt biển, có thành phần loài ưu thế là sến (Shorea roxburghii) chiếm 52% Kiểu rừng Khộp IV, với độ cao 39 m, là kiểu rừng cao nhất trong nghiên cứu, có các loài ưu thế như sến (19%) và Shorea sp (13%) Những loài ở tầng cao nhất của kiểu rừng này thường rụng lá vào mùa khô Các kiểu rừng II, III, IV tương ứng với các tên gọi cụ thể và là kết luận của Trương Quang Tâm và cộng sự (2003).
Kết quả nghiên cứu về điều kiện đất đai trồng rừng, Đỗ Đình Sâm và ctv
Năm 2005, tiêu chuẩn thích hợp cho việc trồng rừng hỗn loài với cây bản địa đã được xác định, trong đó dầu con rái là loài cây phù hợp Cụ thể, với T1, đất có độ dốc từ 15-25 độ, độ dày tầng đất từ 50-100 cm, cao độ từ 300-500 m, trạng thái thực vật IB1 và lượng mưa bình quân năm từ 1500-2000 mm Đối với T2, độ dốc từ 25-35 độ và độ dày tầng đất dưới 50 cm.
50 cm; độ cao 500 - 700 m, trạng thái thực vật IB2; lượng mưa bình quân năm
Thảo luận
Nhiều tác giả đã tập trung vào việc đánh giá thực trạng tài nguyên rừng, khu hệ thực vật và tài nguyên đất nhằm quy hoạch và phát triển kinh tế Trong rừng nhiệt đới, tổ thành và mật độ cây tái sinh thường lớn, nhưng số lượng loài cây có giá trị kinh tế lại không nhiều và thường được chú trọng hơn Ngược lại, các loài cây có giá trị kinh tế thấp ít được nghiên cứu, đặc biệt là trong các trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy Những nghiên cứu này đã góp phần làm rõ đặc điểm tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới.
Nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng đã chỉ ra các phương pháp nghiên cứu của nhiều tác giả và quy luật tái sinh tại một số địa điểm Hầu hết các phương pháp này dựa vào sinh trưởng và cấu trúc rừng để khái quát hóa quy luật phát sinh và phát triển của cây tái sinh Tuy nhiên, việc áp dụng các phương pháp định lượng dựa trên xác suất để xác định đặc tính sinh thái của loài cây họ Sao – Dầu, đặc biệt là Sến mủ, vẫn chưa được nghiên cứu cụ thể, nhất là tại Khu bảo tồn Bình Châu Phước Bửu.
Nghiên cứu về các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến độ phong phú của cây tái sinh Sến mủ là một lĩnh vực còn hạn chế, mặc dù nó có ý nghĩa quan trọng trong việc hiểu khả năng tồn tại và đặc tính của loài cây này trong tự nhiên Các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào điều kiện sinh thái và phân bố tự nhiên của Sến mủ, như khí hậu và địa hình, cũng như ảnh hưởng của ánh sáng đến tái sinh của cây họ Sao - Dầu Tuy nhiên, tác động của độ tàn che, độ ẩm đất và trạng thái rừng đối với Sến mủ vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ, đặc biệt tại Khu bảo tồn Bình Châu Phước Bửu Do đó, nghiên cứu này sẽ tập trung vào xác suất bắt gặp và mật độ cây tái sinh Sến mủ liên quan đến các yếu tố như độ tàn che, độ ẩm đất, và các yếu tố khác như thảm cỏ và lỗ trống Kết quả của nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học để làm rõ đặc tính sinh thái và kỹ thuật tái sinh Sến mủ trong các kiểu rừng nhiệt đới.
ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.1.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là quần thể cây Sến mủ phân bố tự nhiên trong 3 trạng thái rừng thuộc kiểu rừng kín thường xanh và nửa rụng lá mưa ẩm nhiệt đới tại Khu bảo tồn thiên nhiên Bình Châu Phước Bửu, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu
2.1.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài luận văn tập trung nghiên cứu làm rõ các đặc điểm về lâm học của 3 trạng thái rừng nơi Sến mủ phân bố, đặc điểm cấu trúc tầng cây cao sến mủ thông qua các chỉ tiêu mật độ, trữ lượng, tiết diện ngang, vai trò sinh thái của loài Sến mủ trong quần xã; đặc tính tái sinh của quần thể cây Sến mủ trong 3 trạng thái rừng thuộc kiểu rừng kín thường xanh và nửa rụng lá mưa ẩm nhiệt đới; xem xét ảnh hưởng của một số nhân tố chủ đạo như: kiểu rừng, trạng thái rừng, độ tàn che, lỗ trống, yếu tố thực bì, đến đặc điểm tái sinh của loài Từ đó, đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi, nuôi dưỡng và bảo tồn phát triển quần thể Sến mủ.
Mục tiêu và ý nghĩa nghiên cứu
Dữ liệu nghiên cứu đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng cơ sở lý luận và khoa học cho các giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi và nuôi dưỡng quần thể Ngoài ra, nó còn là căn cứ thiết yếu cho việc phát triển các giải pháp quản lý, bảo tồn và phát triển quần thể loài.
2.2.2 Mục tiêu cụ thể Để đạt được mục tiêu chung, đề tài luận văn cần đạt được các mục tiêu cụ thể sau: (1) Mô tả được đặc điểm lâm học của các trạng thái rừng nơi Sến mủ phân bố tự nhiên
(2) Xác định được đặc điểm cấu trúc của quần thể Sến mủ trong các trạng thái rừng
(3) Đánh giá được đặc điểm tái sinh của Sến mủ và phân tích ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến đặc điểm tái sinh của loài
Những kết quả nghiên cứu của đề tài đưa ra những ý nghĩa sau đây:
Nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng để làm rõ cấu trúc và khả năng tái sinh của quần thể Sến mủ trong các trạng thái rừng kín thường xanh và nửa rụng lá tại Khu bảo tồn thiên nhiên BCPB.
Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học cho việc áp dụng các biện pháp lâm sinh nhằm thúc đẩy phục hồi và nuôi dưỡng rừng bằng cây bản địa Đồng thời, nó cũng là nền tảng để xây dựng kế hoạch và biện pháp kỹ thuật trong việc bảo tồn và phát triển quần thể Sến mủ.
Nội dung nghiên cứu
Để đạt mục tiêu trên, đề tài luận văn tiến hành thực hiện các nội dung khoa học như sau:
(1) Đặc điểm lâm học của các trạng thái rừng nơi Sến mủ phân bố
(2) Đặc điểm Cấu trúc của tầng cây Sến mủ trưởng thành
- Đặc điểm mật độ và vai trò của quần thể trong các trạng thái rừng (IVI)
- Đặc điểm phân bố N-D1.3, N-Hvn của quần thể Sến mủ
(3) Đặc điểm tái sinh tự nhiên Sến mủ
- Đặc điểm phân bố theo mật độ, nguồn gốc, phẩm chất
- Đặc điểm phân bố cây tái sinh trên mặt đất
(4) Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh Sến mủ
- Ảnh hưởng của độ tàn che
- Ảnh hưởng của lỗ trống
- Ảnh hưởng của cây bụi – thảm tươi
- Ảnh hưởng của thảm khô, thảm mục
- Ảnh hưởng của độ ẩm tầng đất mặt
Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 Quan điểm và phương pháp luận Đối tượng nghiên cứu phân bố trong các trạng thái rừng của kiểu rừng kín thường xanh và nửa rụng lá mưa ẩm nhiệt đới trong rừng đặc dụng Với đặc điểm, tính chất đặc thù của rừng đặc dụng, cho nên khi tiến hành xem xét phân chia các trạng thái rừng, đề tài sử dụng hệ thống phân loại trạng thái rừng theo thông tư số 34/TT-BNN&PTNT
Phương pháp luận của đề tài này dựa trên lý thuyết sinh thái rừng, tập trung vào mối quan hệ giữa quần thể thực vật và các yếu tố môi trường sinh thái cũng như điều kiện lập địa Những mối quan hệ biện chứng và nhân quả này được thể hiện qua các dấu hiệu sinh học, sinh thái, sinh trưởng, cấu trúc và tái sinh của quần thể trong các trạng thái rừng khác nhau Điều này tạo nền tảng cho việc xây dựng các giả thuyết nghiên cứu và hướng xử lý chúng.
Trong tự nhiên, sự hình thành và phát triển của các quần thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm yếu tố chủ đạo và yếu tố thứ yếu Việc xác định các yếu tố chủ đạo là cần thiết để đánh giá tác động của chúng đến đặc điểm tái sinh của loài, nhằm đảm bảo tính khả tín, phù hợp và hiệu quả trong nghiên cứu Do đó, luận văn này tập trung vào việc phân tích ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái chủ đạo đến đặc điểm tái sinh của quần thể Sến mủ.
2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu
2.4.2.1 Phương pháp thừa kế tài liệu
Mục đích kế thừa tài liệu là xác định thông tin sơ bộ về đặc điểm đối tượng và khu vực nghiên cứu, cũng như các phương pháp nghiên cứu định hướng Việc này giúp giảm thiểu công sức và chi phí cho quá trình nghiên cứu.
Các tài liệu khai thác thông tin bao gồm kết quả nghiên cứu từ luận văn, đề tài, dự án và báo cáo, tập trung vào đặc điểm phân loại, phân bố tự nhiên, hình thái, sinh thái, giá trị và công dụng của loài Sến mủ Bên cạnh đó, tài liệu cũng cung cấp cái nhìn tổng quan về điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu, cũng như các trạng thái và kiểu rừng nơi loài này phân bố.
Phương thức kế thừa tài liệu bao gồm kế thừa sơ cấp và thứ cấp, với việc sàng lọc, so sánh và chắt lọc thông tin quan trọng liên quan chặt chẽ đến đối tượng nghiên cứu, nội dung và phương pháp nghiên cứu.
2.4.2.2 Phương pháp điều tra ngoại nghiệp
(1) Điều tra đặc điểm lâm học của các trạng thái rừng có Sến mủ phân bố
Bằng cách kết hợp bản đồ hiện trạng rừng với khảo sát thực địa, chúng tôi đã xác định được ba trạng thái rừng điển hình nơi quần thể Sến mủ phân bố tự nhiên.
Tại các lâm phần có Sến mủ, cần lập các tuyến điều tra rộng 50 m, với chiều dài tùy thuộc vào diện tích rừng Trên tuyến, thiết lập các ô tiêu chuẩn (OTC) hình vuông, mỗi ô có diện tích 2500 m² (50m x 50m) Mỗi trạng thái rừng yêu cầu tối thiểu 3 OTC, tổng cộng là 9 OTC được lập.
Trên các OTC, việc xác định toàn bộ các loài cây gỗ và cây tái sinh được thực hiện bằng cách đo đếm các chỉ tiêu D1.3 (cm), Dt (m), Hvn (m), Hdc (m) cho tất cả các loài trong quần xã Kỹ thuật đo đếm này tuân theo hướng dẫn điều tra rừng thông thường Bên cạnh đó, cần mô tả các đặc điểm sinh cảnh của các OTC như vị trí tương đối, kiểu rừng, độ tàn che, địa hình và loại đất.
(2) Điều tra thu thập số liệu về cấu trúc của quần thể Sến mủ
Trong nghiên cứu về cây Sến mủ (D1.3 > 6,0 cm), các chỉ tiêu quan trọng được đo đếm bao gồm đường kính D1.3 (cm), chiều dài Dt (m), chiều cao Hvn (m) và chiều cao Hdc (m) Phẩm chất sinh trưởng của Sến mủ được phân thành ba cấp độ: sinh trưởng tốt, sinh trưởng trung bình và sinh trưởng kém Việc phân loại này dựa vào các dấu hiệu hình thái bên ngoài, trong đó cây sinh trưởng tốt có màu lá, hình thái tán và thân cây bình thường, không bị đổ gãy hay nhiễm sâu bệnh Ngược lại, cây sinh trưởng kém có biểu hiện hình thái không bình thường, như tán không đều, cong queo, đổ gãy và lá có màu sắc bất thường Cây có phẩm chất trung bình có các đặc điểm nằm giữa hai nhóm trên.
(3) Điều tra thu thập số liệu về cây tái sinh và các yếu tố môi trường
* Đặc điểm cây tái sinh Sến mủ
Trên các OTC, hai dải rộng 5m được thiết lập song song với chiều dài, trong đó mỗi dải có 5 ô ODB hình vuông với diện tích 25m² Tổng cộng có 10 ODB được lập trong mỗi OTC, dẫn đến 90 ODB được thiết lập toàn bộ.
Trong ODB, chúng tôi đã tiến hành đo đếm toàn bộ các cá thể Sến mủ có đường kính D1.3 nhỏ hơn 6,0 cm để đánh giá tỷ lệ cây triển vọng và quy luật phân bố số lượng cây tái sinh Cây tái sinh được phân thành 5 cấp tuổi dựa trên đường kính D1.3 và chiều cao vút ngọn: cấp 1 (Hvn < 50 cm), cấp 2 (Hvn từ 50 – 100 cm), cấp 3 (Hvn từ 101 – 150 cm), cấp 4 (Hvn từ 151 - 200 cm) và cấp 5 (Hvn > 200 cm) Tất cả cây tái sinh được tổng hợp và sắp xếp vào các biểu mẫu điều tra theo loài, cấp tuổi, phẩm chất và nguồn gốc.
* Điều tra ảnh hưởng của độ tàn che tán rừng đến tái sinh sến mủ
Xác định yếu tố độ tàn che của rừng, bằng phương pháp ước lượng mục trắc, theo mạng lưới 10 điểm cách đều trên OTC [10, 12]
Nghiên cứu tác động của thảm thực vật như thảm tươi, cây bụi, thảm khô và thảm mục đến quá trình tái sinh của cây sến mủ được thực hiện thông qua việc đo đếm các đặc điểm của cây bụi và thảm cỏ Các thông tin thu thập bao gồm chiều cao bình quân, độ che phủ bình quân và độ dày Để xác định các chỉ tiêu này, phương pháp sử dụng thước dây đo trên hai đường chéo của ODB, đo từng đường chéo và tính toán độ che phủ tương đối bằng cách chia đoạn bị che kín bởi cây bụi và thảm tươi cho tổng chiều dài đường chéo Trung bình độ che phủ tương đối của hai đường chéo sẽ cho ra độ che phủ bình quân của một ODB.
Để xác định độ nhiều của thảm tươi, bài viết sử dụng phương pháp đánh giá của Druds, trong đó độ nhiều được phân chia thành 8 cấp độ khác nhau.
1) Soc khi với thực vật mọc rộng khắp, che phủ 75-100% diện tích;
2) Cop3 khi thực vật mọc rất nhiều, che phủ 50-75% diện tích;
3) Cop2 khi thực vật mọc rất nhiều, che phủ 25-50% diện tích;
4) Cop1 khi thực vật mọc rất nhiều, che phủ 5-25% diện tích;
5) SP khi thực vật mọc rất nhiều, che phủ 5% trở xuống;
6) Sol thực vật mọc rải rác phân tán;
7) Un khi có một vài cây cá biệt;
8) Gr thực vật phân bố không đều, mọc thành khóm Đối với yếu tố thảm khô, thảm mục để tài tiến hành xác định độ dày, khối lượng của lớp thảm khô, thảm mục Tại các ODB tiến hành chia ODB thành 5 dải đều nhau, mỗi dải có diện tích 5 m 2 (1m x 5 m) Trên dải tiến hành đo độ dày của lớp thảm khô bằng cách xác định 10 điểm cách đều, trên mỗi điểm đo độ dày bằng thước đo độ dày thông thường Độ dày bình quân của 10 điểm là độ dày trung bình của dải, từ độ dày của dải sẽ xác định được độ dày của ODB Đồng thời tiến hành gom toàn bộ thảm khô, thảm mục để cân trọng lượng Cân trọng lượng được sử dụng cân đồng hồ, chính xác đến 10g [9, 28]
* Điều tra độ ẩm của tầng đất mặt