TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Trên thế giới
1.1.1 Nghiên cứu về tái sinh rừng
Nghiên cứu về tái sinh rừng có một lịch sử lâu dài, nhưng việc tập trung vào tái sinh rừng nhiệt đới chỉ bắt đầu từ những năm 1930 Tại châu Âu, sự quan tâm đến tái sinh rừng tự nhiên gia tăng vào thế kỷ 19, chủ yếu do những thất bại trong tái sinh nhân tạo tại Đức và Pháp Trong giai đoạn này, các quốc gia như Pháp và Đức đã bắt đầu khai thác tái sinh tự nhiên ở một số khu rừng ôn đới lá kim và lá rộng.
Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng mưa nhiệt đới rất phức tạp và chưa được nghiên cứu đầy đủ, chủ yếu tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế trong điều kiện rừng biến đổi Nghiên cứu về tái sinh rừng nhiệt đới đã được đề cập từ lâu, với các công trình của Obrevin (1938), Richards (1952), Van Steenis (1956), và Baur (1964) chủ yếu thực hiện ở châu Phi Các nghiên cứu này tập trung vào cấu trúc, quy luật phân bố và kiểu tái sinh của lớp cây tái sinh, cũng như ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến quá trình này Van Steenis (1956) đã phát hiện hai kiểu tái sinh phổ biến: phân tán liên tục với sự tái sinh của lớp cây chịu bóng và tái sinh lỗ trống với lớp cây ưa sáng A Obrevin (1938) đã đề xuất lý thuyết bức khảm hay lý thuyết tái sinh tuần hoàn.
Các nghiên cứu của Daviest và P.W Risa (1933), Bơt (1946), Sun (1960), và Role (1969) cho thấy hiện tượng tái sinh tại chỗ và liên tục của các loài cây trong rừng nhiệt đới Nam Mỹ, khác với nhận định của A Obrevin Nghiên cứu của Bara (1954) và Budowski (1956) về tái sinh tự nhiên trong rừng nhiệt đới châu Á chỉ ra rằng dưới tán rừng có đủ lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế, do đó, cần thiết phải áp dụng các biện pháp lâm sinh để bảo vệ lớp cây này Những nghiên cứu này đã dẫn đến việc xây dựng nhiều biện pháp tác động hiệu quả vào lớp cây tái sinh (Nguyễn Thị Kha, 2009).
Vấn đề tái sinh nhiệt đới chủ yếu xoay quanh hiệu quả của các biện pháp xử lý lâm sinh đối với việc tái sinh các loài cây mục đích trong các kiểu rừng khác nhau.
Các nhà lâm sinh học đã phát triển nhiều phương thức chặt tái sinh hiệu quả, như phương thức rừng đều tuổi ở Mã Lai của Bernard và Wyatt Smith, hay nghiên cứu của Nicholson ở Bắc Borneo Donis và Maudoux đã áp dụng công thức đồng nhất hóa tầng trên ở Zaia, trong khi Taylor và Jones nghiên cứu phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nigeria và Gana Barnarji đã giới thiệu phương thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann Baur đã tổng kết chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức tái sinh trong tác phẩm “Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa”.
Nghiên cứu về giải pháp điều tiết tái sinh cho thấy các nhà khoa học đồng thuận rằng cần quay trở lại với tái sinh tự nhiên, nhất là sau những thất bại trong tái sinh rừng nhân tạo tại Đức Nhiều công trình đã chỉ ra các nguyên nhân ảnh hưởng đến tái sinh tự nhiên, được chia thành hai nhóm chính: nhóm nhân tố sinh thái không có sự can thiệp của con người và nhóm nhân tố có sự can thiệp của con người (theo Phạm Xuân Hoàn, 2003).
Điều tra đánh giá tái sinh rừng là nhiệm vụ quan trọng cho mục đích kinh tế và lâm học Các nhà nghiên cứu thống nhất rằng tái sinh rừng được xác định bởi các yếu tố như mật độ cây con, tổ thành loài, cấu trúc tuổi và chất lượng cây con Để xác định mật độ cây con, có thể áp dụng các phương pháp như ô dạng bản (diện tích từ 1 đến 4 m²), dải hẹp và ô có kích thước lớn.
Phương pháp thống kê từng phần thường được áp dụng trong diện tích từ 10 đến 100 m², với các ô thí nghiệm có kích thước từ 0,5 đến 1 ha (Povarnixhun, 1934; Yurkevich, 1938) V.G Jexterov (1954 – 1986) khuyến nghị sử dụng 15 – 26 ô có kích thước 1 – 2 m² để thống kê cây con dưới 5 tuổi, và 10 – 15 ô kích thước 4 – 5 m² cho cây con từ 5 đến 10 tuổi A.V Pooedinxki (1961) đề xuất sử dụng 25 ô dạng bản 1x1 m cho một khu tiêu chuẩn 0,5 – 1 ha.
Năm 1983, việc áp dụng thống kê toán học trong điều tra và đánh giá tái sinh đã được nhấn mạnh (Vũ Tiến Hinh, 1991) Các phương pháp thống kê toán học trong lĩnh vực này đã được phân tích chi tiết trong các công trình của Greig Smith (1967) và V.I Vasilevich (1969) (Nguyễn Văn Thêm, 1992).
Nghiên cứu về tái sinh rừng cho thấy rằng tầng cỏ và cây bụi, thông qua việc thu nhận ánh sáng, độ ẩm và dinh dưỡng khoáng từ đất mặt, có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển của cây con tái sinh các loài gỗ Trong các quần thụ kín tán với đất khô và nghèo dinh dưỡng, thảm cỏ và cây bụi phát triển kém, do đó tác động đến cây gỗ tái sinh 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.
Nghiên cứu toàn cầu về tác động của các yếu tố sinh thái đến quá trình tái sinh cho thấy ánh sáng và ngân hàng hạt giống đóng vai trò quan trọng Ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của cây trồng, trong khi ngân hàng hạt giống cung cấp nguồn gen cần thiết cho sự phục hồi của hệ sinh thái Việc hiểu rõ mối quan hệ giữa các yếu tố này là cần thiết để bảo tồn và phát triển bền vững các hệ sinh thái tự nhiên.
Trong rừng nhiệt đới, sự thiếu hụt ánh sáng có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của cây con, theo Baur (1964) Ông nhấn mạnh rằng việc điều tiết ánh sáng thông qua tác động đến lớp cây bụi và thảm tươi là rất quan trọng cho sự hình thành và phát triển của lớp cây tái sinh.
Cấu trúc của quần thụ ảnh hưởng đến tái sinh rừng đã được Anden S
Nghiên cứu năm 1981 chỉ ra rằng độ dày tối ưu cho sự phát triển bình thường của cây gỗ là từ 0,6 đến 0,7 Độ khép tán của quần thể thực vật có mối liên hệ chặt chẽ với mật độ và tỷ lệ sống sót của cây con Trong cuộc cạnh tranh về dinh dưỡng, khoáng chất, ánh sáng và độ ẩm giữa các loài thực vật, mức độ cạnh tranh phụ thuộc vào đặc tính sinh học, tuổi của từng loài và điều kiện sinh thái của quần thể.
1.1.2 Nghiên cứu về tái sinh lỗ trống
Lỗ trống trong rừng là những khoảng trống có diện tích lớn hơn 25m², thường chứa các cây có chiều cao dưới 5m và thấp hơn chiều cao trung bình của tầng cây xung quanh Những lỗ trống này có thể hình thành do cây rừng chết, đổ hoặc qua quá trình khai thác chọn, và sẽ được lấp đầy khi cây tái sinh đạt chiều cao từ 10m đến 20m (Hoàng Thị Tuyết, 2010).
Theo Renato (2004), lỗ trống trong rừng là khoảng trống hình thành do cây chết tự nhiên, cây đổ gẫy, bị chặt hoặc do bão, và có thể không xác định được nguồn gốc Sự hình thành các lỗ trống này tạo ra sự khác biệt về các yếu tố môi trường như ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm so với khu vực dưới tán rừng xung quanh Những khác biệt này đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển lớp cây tái sinh (theo Nguyễn Thị Thiết, 2012).
Khi đi xác định diện tích lỗ trống, các nhà nghiên cứu trước đây đã chú trọng 3 phương pháp chính: (1) sử dụng ảnh viễn thám, (2) xác định diện tích
6 lỗ trống theo diện tích hình elip, (3) chia lỗ trống theo các hình tam giá nhỏ có đỉnh chung nằm trong lỗ trống (dẫn theo Hoàng Thị Tuyết, 2010)
Trong nước
1.2.1 Nghiên cứu về tái sinh rừng
Nghiên cứu về tái sinh rừng tự nhiên ở Việt Nam bắt đầu từ những năm
Năm 1960, các nghiên cứu về tái sinh chủ yếu được đề cập trong các công trình nghiên cứu thảm thực vật, báo cáo khoa học và tạp chí Lâm nghiệp Một trong những nghiên cứu nổi bật là phân loại trạng thái rừng của Loetschau vào năm 1963.
Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) trong cuốn “Thảm thực vật rừng Việt Nam” đã chỉ ra rằng ánh sáng là yếu tố quyết định trong quá trình tái sinh tự nhiên của cả rừng nguyên sinh và thứ sinh Nếu các yếu tố môi trường như đất, nhiệt độ và độ ẩm không thay đổi, thì sự tái sinh của các loài cây sẽ không có biến động lớn và không diễn ra theo chu kỳ mà sẽ tuân theo quy luật nhân quả giữa sinh vật và môi trường.
Từ năm 1962 đến 1969, Viện điều tra – Quy hoạch rừng đã tiến hành điều tra tái sinh tự nhiên theo các “loại hình thực vật ưu thế” tại các tỉnh Yên Bái (1965), Hà Tĩnh (1966), Quảng Bình (1969) và Lạng Sơn (1969) Kết quả điều tra tại vùng sông Hiếu – Nghệ An đặc biệt đáng chú ý.
(1962 – 1964) bằng phương pháp đo đếm điển hình (dẫn theo Nguyễn Thị Kha, 2009)[14] Từ kết quả điều tra tái sinh, dựa vào mật độ cây tái sinh, Vũ
10 Đình Huề (1969) [10] đã phân chia khả năng tái sinh rừng thành 5 cấp rất tốt, tốt, trung bình, xấu và rất xấu
Phương pháp điều tra tái sinh đã được nhiều tác giả áp dụng, trong đó có cách lấy ô mẫu hình vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1972) với diện tích ô từ 1 – 4m² Ngoài ra, một số tác giả còn đề xuất phương pháp điều tra theo dải hẹp với diện tích ô đo đếm từ 10 – 100m², phổ biến nhất là bố trí trong các diện tích nghiên cứu từ 0,25 – 1ha (Povarnixbun, 1934; Yurkevich, 1938) Tuy nhiên, phương pháp này gặp khó khăn trong việc xác định quy luật phân bố của lớp cây tái sinh Để giảm sai số trong thống kê, Barnard (1950) đã đề xuất phương pháp “Điều tra chẩn đoán”, cho phép thay đổi kích thước ô đo đếm tùy theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái rừng khác nhau, và phương pháp này hiện đang được áp dụng rộng rãi vì tính linh hoạt và phù hợp với từng đối tượng rừng cụ thể.
Để đánh giá tái sinh tự nhiên trong rừng nhiệt đới M, Loeschau (1977) đã đề xuất phương pháp điều tra ngẫu nhiên, ngoại trừ một số trường hợp đặc biệt có thể dựa vào mật độ tái sinh Việc chọn ô đo đếm được thực hiện bằng các ô hình vuông 25m², dễ dàng xác lập bằng gậy tre Các ô này được bố trí theo nhóm, mỗi nhóm gồm 4 ô phân bố không đồng đều, đảm bảo đại diện cho toàn bộ khu vực điều tra và các nhân tố điều tra gần với phân bố chuẩn.
Nguyễn Hữu Hiến (1970) [4] đã đưa ra phương pháp đánh giá tổ thành tái sinh rừng nhiệt đới Tác giả cho rằng loài cây tham gia vào tổ thành thì
Trên một hecta có hàng trăm loài thực vật, nhưng chỉ những loài có số lượng cá thể nhiều nhất trong các tầng quan trọng mới được đề cập Công thức tổ thành được đưa ra là X ≥ N/a, trong đó X là trị số bình quân số cá thể của một loài, N là số cây điều tra và a là số loài điều tra Một loài chỉ được tham gia vào công thức này nếu số lượng cá thể của nó bằng hoặc lớn hơn X Phương pháp này giúp đánh giá hiệu quả trong việc phân tích phân bố, diễn thế và tổ thành của các quần thể thực vật.
Nghiên cứu của Phùng Ngọc Lan (1984) về ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên cho thấy rằng bọ xít có tác động đáng kể đến tỷ lệ nảy mầm của hạt Lim xanh dưới tán rừng ở Lâm trường Hữu Lũng, Lạng Sơn.
Nguyễn Văn Trương (1983) đã chỉ ra mối liên hệ giữa cấu trúc QXTV của rừng và quá trình tái sinh tự nhiên trong rừng hỗn loài Nghiên cứu này sẽ áp dụng những phát hiện đó để phân tích ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên, đặc biệt là vai trò của độ tàn che của tán rừng.
Nghiên cứu của Nguyễn Thế Hưng (2003) về sự biến động mật độ và tổ thành loài tái sinh ở tỉnh Quảng Ninh chỉ ra rằng trong lớp cây tái sinh tự nhiên của rừng non, các loài cây ưa sáng cực đoan giảm dần, nhường chỗ cho nhiều loài cây ưa sáng sống định cư và có tuổi thọ dài Đặc biệt, một số loài chịu bóng như Bứa và Ngát đã xuất hiện trong tổ thành cây tái sinh, cho thấy dấu hiệu tích cực của diễn thế rừng Tác giả kết luận rằng khả năng tái sinh tự nhiên của các trạng thái thực vật phụ thuộc vào độ che phủ, mức độ thoái hóa của thảm thực vật và tác động của con người.
Tại Quảng Ninh, rừng thứ sinh có mức độ tái sinh trung bình với sự phong phú của các loài Các thảm thực vật mới phục hồi hoặc chưa bị thoái hóa nặng có khả năng tái sinh tự nhiên tốt thông qua nhiều hình thức khác nhau Đặc biệt, nhóm loài ưa sáng chiếm tỷ lệ cao trong các quần xã rừng này, cho thấy tiềm năng phát triển mạnh mẽ.
Trần Ngũ Phương (1970) đã chỉ ra rằng rừng nhiệt đới mưa lá rộng thường xanh bị ảnh hưởng bởi hoạt động khai thác của con người sẽ dẫn đến sự hình thành đất trống và đồi núi trọc Nếu để thảm thực vật hoang dã tự phát triển, sau một thời gian, các dạng thực bì sẽ dần chuyển hóa qua quá trình tái sinh tự nhiên, và cuối cùng, rừng khí hậu có thể phục hồi gần giống với trạng thái ban đầu.
Trần Ngũ Phương (2000) đã chỉ ra rằng trong nghiên cứu về quy luật phát triển của rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam, quá trình diễn thế thứ sinh đóng vai trò quan trọng Khi tầng cây trên cùng già cỗi và chết đi, tầng kế tiếp sẽ xuất hiện để thay thế Nếu rừng chỉ có một tầng, cây con sẽ tái sinh và thay thế cây già khi nó tiêu vong Ngoài ra, thảm thực vật trung gian có thể xuất hiện, nhưng sau đó, cây con sẽ lại tái sinh và phục hồi rừng cũ, dẫn đến sự tái tạo của hệ sinh thái rừng.
Vũ Tiến Hinh (1991) đã nghiên cứu đặc điểm tái sinh theo thời gian của cây rừng, nhấn mạnh ý nghĩa quan trọng của nó trong điều tra và kinh doanh rừng Tác giả áp dụng phương pháp chặt hết cây gỗ ở hai ô thử nghiệm, trong đó có lâm phần Sau Sau, nhằm phục hồi đất rừng tự nhiên sau khi khai thác kiệt.
Nghiên cứu về rừng Sau Sau cho thấy sự phục hồi và phân bố số cây theo đường kính và tuổi đều giảm dần, chứng tỏ loài cây này, mặc dù ưa sáng mạnh, vẫn có khả năng tái sinh liên tục qua nhiều thế hệ với tốc độ ngày càng tăng Đối với rừng tự nhiên hỗn giao, phân bố số cây theo tuổi của cây cao và cây tái sinh cũng có dạng giảm, cho thấy sự tái sinh liên tục của rừng tự nhiên, với số lượng cây nhỏ tuổi ngày càng tăng Tác giả nhấn mạnh mối liên hệ chặt chẽ giữa tổ thành cây cao và cây tái sinh, khi hầu hết các loài có hệ số tổ thành tầng cây cao lớn thì hệ số tổ thành tầng tái sinh cũng tương ứng cao.
Nguyễn Duy Chuyên (1995) đã tiến hành nghiên cứu về quy luật phân bố cây tái sinh lá rộng thường xanh hỗn loài tại vùng Quỳ Châu, Nghệ An Kết quả cho thấy trong số 13.657 ô đo đếm, có 8.444 ô xuất hiện ít nhất một cây tái sinh Theo tiêu chuẩn chiều cao, nguồn gốc và chất lượng, 35% cây tái sinh đạt chiều cao từ 2m trở lên, 80% có nguồn gốc từ hạt, 20% từ chồi, trong đó 47% cây tái sinh được đánh giá là chất lượng tốt, 37% chất lượng trung bình và 16% chất lượng kém.
MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
Nâng cao hiểu biết về đặc điểm tái sinh ở các lỗ trống trong một số trạng thái rừng tự nhiên thường xanh mưa ẩm nhiệt đới
- Đánh giá được đặc điểm tái sinh ở các lỗ trống trong các trạng thái rừng tự nhiên tại khu vực nghiên cứu;
- Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh định hướng xúc tiến quá trình phục hồi rừng trong các lỗ trống tại khu vực nghiên cứu.
Đối tượng và giới hạn nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu tập trung vào ba trạng thái rừng: rừng giàu, rừng trung bình và rừng nghèo, được thực hiện tại hai xã Sơn Hồng và Sơn Kim, thuộc Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp và dịch vụ Hương Sơn – Hà Tĩnh.
- Giới hạn nghiên cứu của đề tài: Đề tài nghiên cứu các lỗ trống điển hình có diện tích từ 100 m 2 trở lên trong các trạng thái rừng nghiên cứu.
Nội dung nghiên cứu
2.3.1 Đặc điểm lỗ trống tại khu vực nghiên cứu
2.3.2 Đặc điểm tầng cây cao xung quanh lỗ trống
- Đặc điểm sinh trưởng của tầng cây cao xung quang lỗ trống
- Cấu trúc tổ thành tầng cây cao xung quanh lỗ trống
2.3.3 Đặc điểm tái sinh trong lỗ trống và khu vực đối chứng
- Mật độ và cấu trúc tổ thành cây tái sinh;
- Sinh trưởng đường kính gốc và chiều cao vút ngọn;
- Đặc điểm phân bố của cây tái sinh;
- Nguồn gốc và chất lượng tái sinh
2.3.4 Ảnh hưởng của một số nhân tố hoàn cảnh đến tái sinh lỗ trống tại khu vực nghiên cứu
- Ảnh hưởng của diện tích lỗ trống;
- Ảnh hưởng của tầng cây cao xung quanh lỗ trống;
- Ảnh hưởng của cây bụi thảm tươi
2.3.5 Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh định hướng xúc tiến quá trình phục hồi rừng trong các lỗ trống tại khu vực nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 Phương pháp kế thừa Đề tài có kế thừa một số tài liệu cơ bản về khu vực nghiên cứu như: điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội ở địa bàn nghiên cứu, các loại bản đồ và kết quả của các công trình nghiên cứu có liên quan
2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu
Nghiên cứu xác định phân bố các trạng thái rừng trên bản đồ hiện trạng, từ đó lựa chọn 3 khu vực tập trung các trạng thái rừng để tiến hành nghiên cứu.
- Bố trí các tuyến trên bản đồ: xác định các tuyến điều tra của khu vực nghiên cứu trên bản đồ trước khi khảo sát ngoài thực địa
- Các tuyến điều tra được bố trí từ mép rừng bên này sang mép rừng bên kia, hai bên mép các tuyến cách mép rừng 20 m
- Khảo sát theo tuyến ngoài thực địa: bề rộng khảo sát nằm cách trung tâm tuyến 25 m về 2 phía (vậy độ rộng tuyến khảo sát là 50 m)
- Lựa chọn lỗ trống nghiên cứu: các lỗ trống được lựa chọn nghiên cứu phải đạt được các tiêu chí sau:
+ Trên 50 % diện tích lỗ trống nằm bên trong tuyến khảo sát
+ Mỗi lỗ trống có diện tích ước tính ≥ 100 m 2
- Số lượng lỗ trống được lựa chọn: 20 lỗ trống/trạng thái
2.4.2.2 Lịch sử hình thành lỗ trống
Căn cứ vào thực tế hiện trường, nguồn gốc hình thành lỗ trống được phân thành 4 nhóm như sau:
+ Hình thành do con người: dấu hiệu là ta bắt gặp gốc cây còn tươi hoặc khô mục, có dấu hiệu của cưa, chặt
+ Do bão hoặc các nguyên nhân tự nhiên: bắt gặp các gốc cây ngoài hiện trường có dấu hiệu của đổ gãy
+ Do cây chết tự nhiên: gốc cây thường bị khô mục, không có dấu hiệu của cưa chặt
+ Không xác định được nguyên nhân
2.4.2.3 Xác định diện tích lỗ trống Đề tài ứng dụng và cải biến phương pháp của Jans và cộng sự (1993), Naaf và Wulf (2007) [36] để xác định diện tích các lỗ trống được lựa chọn Theo đó, việc xác định diện tích của lỗ trống được tiến hành cụ thể gồm các bước như sau:
Bước đầu tiên là xác định 8 điểm trên mép lỗ trống từ vị trí trung tâm, nằm ở các góc phương vị 0°, 45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270° và 315° Để thuận tiện cho việc đo đếm sau này, hãy đánh dấu các vị trí này bằng cọc gỗ.
+ Bước 2 : Sử dụng thước Vertex III để xác định khoảng cách giữa 8 điểm nằm trên mép lỗ trống
Để xác định diện tích của lỗ trống, bước đầu tiên là đo khoảng cách từ vị trí trung tâm của lỗ đến đoạn thẳng nối các điểm trên Diện tích này được tính bằng tổng diện tích của 8 hình tam giác có đỉnh chung tại tâm lỗ và các đỉnh tương ứng với 8 điểm nằm trên mép lỗ.
Hình 2.1: Mô hình mô phỏng lỗ trống nghiên cứu
Diện tích lỗ trống được tính như sau:
A: là diện tích lỗ trống a, b, c: là 3 cạnh của 1 tam giác
Phân chia lỗ trống thành hai đai vòng tròn đồng tâm: đai 1 nằm giữa lỗ trống và đai 2 ở mép lỗ trống Mỗi đai được chia thành 5 ô hình chữ nhật, mỗi ô có diện tích 4 m² (2m x 2m) nhằm điều tra tầng cây tái sinh, cây bụi và thảm thực vật.
Ngoài lỗ trống, thiết lập 5 ô bản đối chứng cách mép lỗ trống từ 10m đến 20m, tất cả đều nằm dưới tán rừng.
Sơ đồ bố trí các ô dạng bản được thể hiện trong hình 2.2
Hình 2.2: Sơ đồ bố trí các ô dạng bản nghiên cứu
Tiến hành điều tra cây tái sinh trong các ô dạng bản đã lập:
- Xác định tên phổ thông của các loài cây tái sinh
- Đo chiều cao vút ngọn (Hvn) của cây tái sinh bằng thước đo cao Đai 2 Ô đối chứng
Đo đường kính gốc (Doo) của tất cả các cây tái sinh trong ô bằng thước kẹp Panme điện tử có độ chính xác lên đến mm, đảm bảo thu thập dữ liệu chính xác cho nghiên cứu.
Hvn lớn hơn 1.3 m thì tiến hành đo đường kính ngang ngực (D1.3), dụng cụ tương tự như đo Doo
Cây tái sinh được phân cấp chất lượng thành ba loại: A, B và C Cây cấp A có sinh trưởng tốt, không bị sâu bệnh và thân thẳng Cây cấp B có ít sâu bệnh, tán lệch và thân hơi cong Cây cấp C là những cây bị sâu bệnh, thân cong queo và tán lệch.
- Xác định nguồn gốc cây tái sinh: Tái sinh hạt hay tái sinh chồi
Các chỉ tiêu đo đếm được ghi vào biểu điểu tra cây tái sinh
Biểu 2.1: Biểu điều tra cây tái sinh
Số hiệu lỗ trống: Vị trí lỗ trống: Độ dốc: Hướng phơi:
Tọa độ: Ngày điều tra:
Loài cây D oo (cm) D 1.3 (cm) H vn (cm) Phẩm chất
Để đối chứng với tái sinh lỗ trống, nghiên cứu đã lập 5 ô đối chứng (ODB) có kích thước tương đương với ODB trong các lỗ trống, được đặt tại vị trí dưới tán rừng và cách mép lỗ trống từ 10 đến 20 m Phương pháp bố trí các ODB được minh họa trong sơ đồ 01 Việc điều tra tái sinh tại các ô đối chứng được thực hiện tương tự như điều tra tái sinh trong lỗ trống.
2.4.2.5 Điều tra cây bụi, thảm tươi
Trong mỗi ô dạng bản điều tra tái sinh, đề tài tiến hành điều tra tầng cây bụi, thảm tươi Kết quả điều tra được ghi theo mẫu biểu sau:
Biểu 2.2: Biểu điều tra cây bụi, thảm tươi
Hvn (m) Độ che phủ trung bình (%)
2.4.2.6 Điều tra tầng cây cao xung quanh lỗ trống Đánh dấu tất cả các cây cao ở mép lỗ trống có D1.3 ≥ 6cm
- Đo đường kính ngang ngực (D1.3) bằng thước kẹp kính 2 chiều vuông góc với độ chính xác 0.1 cm, rồi tính giá trị trung bình;
- Đo chiều cao vút ngọn (Hvn) và chiều cao dưới cành (Hdc) bằng thước Blumeleiss;
- Đo đường kính tán (Dt) bằng thước dây 2 chiều ĐT – NB, sau đó lấy giá trị trung bình
- Chất lượng: Chất lượng cây cao xung quanh lỗ trống được phân theo
+ Cây tốt (A): là những cây có tán lá phát triển đều, tròn, thân tròn thẳng không bị bệnh tật, không sâu bệnh
+ Cây trung bình (B): là những cây sinh trưởng kém hơn cây tốt, không cong queo sâu bệnh, cụt ngọn, ít khuyết tật
+ Cây xấu (C): là những cây có tán lá lệch, lá tập trung ở đầu ngọn, sinh trưởng kém, khuyết tật nhiều, bị sâu bệnh
Kết quả điều tra tầng cây cao được ghi vào biểu đo đếm tầng cây cao sau
Biểu 2.3: Biểu điều tra tầng cây cao
Số hiệu lỗ trống: Hướng phơi:
Ngày điều tra: Người điều tra:
Chất lượng ĐT NB TB ĐT NB TB
2.4.3 Phương pháp xử lý số liệu
Sử dụng phương pháp thống kê toán học trong Lâm nghiệp kết hợp với sự trợ giúp của bảng tính Excel để xử lý số liệu
2.4.3.1 Đối với tầng cây cao
Dựa vào phương pháp tính tổ thành của Daniel Marmailod:
Trong đó: IV% là một chỉ số quan trọng phản ánh tỉ số phần trăm tổ thành của loài i so với tổng số loài trong lâm phần
Ni% là phần trăm theo số cây của loài i trong trạng thái rừng
Gi% là phần trăn theo tổng tiết diện ngang của loài i trong trạng thái rừng
Những loài có IV% ≥ 5% mới có ý nghĩa sinh thái trong lâm phần và đưa vào công thức tổ thành
Cách viết công thức tổ thành:
Viết theo thứ tự từ loài có hệ số tổ thành cao đến loài có hệ số tổ thành thấp Mỗi phần số biểu thị hệ số tổ thành, trong khi phần chữ là viết tắt của tên loài tương ứng.
2.4.3.2 Đối với tầng cây tái sinh
- Xác định số loài được đưa vào công thức tổ thành cây tái sinh: n m
Trong đó: m là tổng số loài
Ni là tổng số cây của mỗi loài
N là tổng số cây ở các loài
Nếu ni ≥ n thì loài đó được tham gia vào công thức tổ thành
- Xác định hệ số tổ thành cho mỗi loài:
Trong đó: K là hệ số tổ thành của mỗi loài
Ni là số lượng các cá thể loài
N là tổng số lượng cá thể các loài
- Xác định mật độ cây tái sinh:
Mật độ tái sinh được tính bằng tổng của mật độ các loài tái sinh có trong lâm phần điều tra, mật độ loài được tính theo công thức:
N/ha = (n/S) x 10000 Trong đó: N/ha là mật độ tái sinh của 1 loài trên 1 ha n là tổng số cây tái sinh của 1OTC
S là tổng diện tích của 1OTC
- Phân bố cây tái sinh theo chiều cao
Căn cứ vào phân bố thực nghiệm số cây tái sinh theo chiều cao chọn phân bố lý thuyết để mô hình hóa quy luật phân bố
- Phân bố số cây tái sinh trên mặt đất:
Phân bố cây tái sinh trên mặt đất được xác định trên cơ sở phân bố Poisson, các bước tiến hành như sau:
+ Tổng hợp số liệu cây tái sinh
+ Xác định số cá thể bình quân trên theo công thức:
Xtb= N/n Trong đó: Xtb là số lượng cá thể trung bình của 1OTC
N là tổng số cá thể
+ Xác định phương sai về số cây giữa các lỗ trống theo công thức:
Trong đó: xi là số lượng cá thể của ODB thứ i
Sx 2 là phương sai số cây giữa các ODB
Xi là tổng số cây của loài thứ i
K ≤ 1: Phân bố cây tái sinh trên mặt đất là phân bố đều
K = 1: Phân bố cây tái sinh trên mặt đất là phân bố ngẫu nhiên
K ≥ 1: Phân bố cây tái sinh trên mặt đất là phân bố cụm
Phân bố cây tái sinh dựa trên chất lượng là yếu tố quan trọng để đảm bảo sự phát triển của khu rừng Để có rừng tốt, cần chú trọng đến phẩm chất của cây tái sinh, do đó việc đánh giá chất lượng cây tái sinh là cần thiết Nghiên cứu này phân loại cây tái sinh thành ba mức phẩm chất: tốt, trung bình và xấu Tỷ lệ cây tái sinh theo từng cấp chất lượng được tính toán theo một công thức cụ thể.
N% là tỷ lệ phần trăm số cây của một cấp chất lượng trong một OTC
Ni là số lượng cây tái sinh của một cấp chất lượng trong 1OTC
N là tổng số cây của 1OTC
- Phân bố cây tái sinh theo nguồn gốc: Xác định nguồn gốc tái sinh là từ chồi hay hạt
- Xác định cây tái sinh có triển vọng:
Cây tái sinh có triển vọng là những cây đạt chiều cao lớn hơn hoặc bằng chiều cao trung bình của cây bụi và thảm tươi, đồng thời có phẩm chất trung bình trở lên Tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng được xác định bằng một công thức cụ thể.
Ntv% là tỷ lệ phần trăm tái sinh có triển vọng trong 1OTC Ntv là số cây tái sinh triển vọng trong 1OTC
N là tổng số cây tái sinh trong 1OTC
2.4.3.3 Phân tích ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái tới tái sinh lỗ trống
- Ảnh hưởng của tổ thành cây cao đến tổ thành lớp cây tái sinh
Mối quan hệ giữa tổ thành tầng cây cao và tổ thành cây tái sinh được xác định bằng phương pháp Sorensen, như đã được Hoàng Thị Tuyết (2010) dẫn chứng.
Trong đó: BC: là hệ số tương đồng
A: Là số loài cây thuộc tầng cây cao
B: Là số loài cây tái sinh
W: Là số loài cây cao được tầng tái sinh kế thừa
+ Chỉ số BC ≥ 0.75 thể hiện tổ thành loài cây tái sinh có mối liên hệ chặt chẽ với tổ thành tầng cây cao
+ Chỉ số BC < 0.75 thể hiện cây tái sinh ngẫu nhiên tại khu vực nghiên cứu, không có tính kế thừa tổ thành tầng cây cao
- Ảnh hưởng của diện tích lỗ trống đến tái sinh
Xác định mối liên hiện giữa hai nhân tố với nhau, đề tài sử dụng phương pháp Pearson (r), theo đó: r =
Trong đó: r: Là hệ số tương quan (-1≤ r ≤ 1)
Xi: Là giá trị thứ i của nhân tố X
Yi: Là giá trị thứ i của nhân tố Y
: Là giá trị trung bình của mẫu X
: Là giá trị trung bình của mẫu Y
Sx, Sy: Lần lượt là sai tiêu chuẩn của mẫu X và mẫu Y
N: Là số mẫu quan sát
Nếu: -1≤ r ≤ 0: Hai nhân tố có mối liên hệ không rõ rệt với nhau r=0: Hai nhân tố không có mối liên hệ với nhau
0< r ≤ 1: Hai nhân tố có mối liên hệ với nhau một cách rõ ràng
ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Đặc điểm lỗ trống tại khu vực nghiên cứu
4.2 Một số chỉ tiêu sinh trưởng tầng cây cao xung quanh lỗ trống 42
4.3 Cấu trúc tổ thành tầng cây cao xung quanh lỗ trống 43 4.4 Mật độ và tổ thành cây tái sinh trong các lỗ trống 45 4.5 Đặc điểm sinh trưởng cây tái sinh khu vực nghiên cứu 49 4.6 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao 51 4.7 Phân bố cây tái sinh trên mặt đất khu vực nghiên cứu 55 4.8 Phân bố cây tái sinh theo nguồn gốc 57 4.9 Phân bố cây tái sinh theo cấp chất lượng 61
4.10 Kết quả tính toán các đặc trưng mẫu ở các lỗ trống nghiên cứu 65
4.11 Quan hệ tổ thành tầng cây cao và cây tái sinh 68 4.12 Ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi đến tái sinh 70 vii
2.1 Mô hình mô phỏng lỗ trống nghiên cứu 21
2.2 Sơ đồ bố trí các ô dạng bản nghiên cứu 22
Phân bố số cây tái sinh theo cỡ chiều cao theo các đai trạng thái rừng nghèo 52
Phân bố số cây tái sinh theo cỡ chiều cao theo các đai trạng thái rừng trung bình 52
Phân bố số cây tái sinh theo cỡ chiều cao theo các đai trạng thái rừng giàu 53
4.4 Nguồn gốc tái sinh tại các đai trạng thái rừng nghèo 58 4.5 Nguồn gốc tái sinh tại các đai trạng thái rừng trung bình 58 4.6 Nguồn gốc tái sinh tại các đai trạng thái rừng giàu 59 4.7 Phân cấp chất lượng tái sinh theo các đai trạng thái rừng nghèo 62 4.8 Phân cấp chất lượng tái sinh theo các đai trạng thái rừng trung bình 62 4.9 Phân cấp chất lượng tái sinh theo các đai trạng thái rừng giàu 63 4.10
Tương quan giữa diện tích lỗ trống đến số cây tái sinh trạng thái rừng nghèo 65
Tương quan giữa diện tích lỗ trống đến số cây tái sinh trạng thái rừng trung bình 66
Tương quan giữa diện tích lỗ trống đến số cây tái sinh trạng thái rừng giàu 66
Tái sinh rừng là một quá trình sinh học đặc thù của hệ sinh thái rừng, đảm bảo nguồn tài nguyên rừng có khả năng tái sản xuất mở rộng Nắm bắt quy luật tái sinh là vấn đề then chốt trong việc xác định và đề xuất biện pháp kỹ thuật điều khiển lâm phần, cũng như trong việc xác định phương thức kinh doanh và quản lý tài nguyên rừng.
Tái sinh rừng tự nhiên ở Việt Nam có đặc trưng của rừng nhiệt đới, trong đó tái sinh lỗ trống (hay tái sinh vệt) là hình thức phổ biến Khác với tái sinh phân tán liên tục và tái sinh bức khảm, tái sinh lỗ trống xuất hiện ở cả rừng nguyên sinh và rừng thứ sinh Sự xuất hiện của các lỗ trống đã làm thay đổi tiểu hoàn cảnh rừng, ảnh hưởng đến quá trình tái sinh và động thái của quần xã Những thay đổi này thúc đẩy quá trình nảy mầm và sinh trưởng của các loài cây ưa sáng, cũng như tái sinh của những loài bị kìm hãm dưới tán rừng trước đó.
Nghiên cứu về tái sinh lỗ trống cung cấp cái nhìn sâu sắc về quá trình phục hồi tự nhiên của rừng và cấu trúc tổ thành loài trong từng lỗ trống Việc hiểu rõ các quy luật này giúp đề xuất tập đoàn loài cây trồng phù hợp cho từng trạng thái rừng, từ đó nâng cao khả năng phục hồi rừng Tuy nhiên, hiện nay, nghiên cứu về tái sinh lỗ trống còn hạn chế và thiếu tính hệ thống, dẫn đến nhiều vấn đề chưa được làm rõ và khả năng ứng dụng trong sản xuất lâm nghiệp còn thấp Đề tài nghiên cứu ba trạng thái rừng nghèo, rừng trung bình và rừng giàu tại khu vực rừng tự nhiên nhiệt đới thường xanh ở xã Sơn Hồng và Sơn Kim thuộc công ty TNHH.
MTV Hương Sơn, Hà Tĩnh đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao nhận thức về tái sinh lỗ trống, đồng thời đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi và phát triển rừng thường xanh mưa ẩm nhiệt đới, đặc biệt là trong khu vực nghiên cứu.
Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới
1.1.1 Nghiên cứu về tái sinh rừng
Nghiên cứu về tái sinh rừng có lịch sử lâu dài, nhưng việc tập trung vào tái sinh rừng nhiệt đới chỉ bắt đầu từ những năm 1930 Tại châu Âu, sự quan tâm đến tái sinh rừng tự nhiên gia tăng vào thế kỷ 19, chủ yếu do những thất bại trong tái sinh nhân tạo ở Đức và Pháp Trong giai đoạn này, một số quốc gia châu Âu như Pháp và Đức đã chú trọng đến việc khai thác tái sinh tự nhiên tại các khu rừng ôn đới lá kim và lá rộng.
Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng mưa nhiệt đới rất phức tạp và chưa được nghiên cứu đầy đủ Nhiều tài liệu chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế trong điều kiện rừng đã bị biến đổi Các nghiên cứu về tái sinh rừng nhiệt đới, như của Obrevin (1938), Richards (1952), Van Steenis (1956), và Baur (1964), chủ yếu được thực hiện ở châu Phi Hướng nghiên cứu chính bao gồm cấu trúc tổ thành, quy luật phân bố và kiểu tái sinh của lớp cây tái sinh, cũng như ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái Van Steenis (1956) đã phát hiện hai kiểu tái sinh phổ biến: tái sinh liên tục cho lớp cây chịu bóng và tái sinh lỗ trống cho lớp cây ưa sáng A Obrevin (1938) đã đề xuất lý luận bức khảm hay tái sinh tuần hoàn.
Các nghiên cứu của Daviest và P.W Risa (1933), Bơt (1946), Sun (1960), và Role (1969) về rừng nhiệt đới Nam Mỹ cho thấy hiện tượng tái sinh tại chỗ và liên tục của các loài cây, trái ngược với quan điểm của A Obrevin Nghiên cứu của Bara (1954) và Budowski (1956) chỉ ra rằng dưới tán rừng nhiệt đới châu Á có đủ lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế, vì vậy việc áp dụng các biện pháp lâm sinh để bảo vệ lớp cây tái sinh này là cần thiết Những nghiên cứu này đã dẫn đến việc xây dựng nhiều biện pháp tác động vào lớp cây tái sinh, mang lại hiệu quả đáng kể (Nguyễn Thị Kha, 2009).
Vấn đề tái sinh nhiệt đới hiện đang thu hút sự chú ý lớn, đặc biệt là hiệu quả của các biện pháp xử lý lâm sinh đối với sự tái sinh của các loài cây có mục đích trong các kiểu rừng khác nhau.
Các nhà lâm sinh học đã phát triển nhiều phương thức chặt tái sinh hiệu quả, bao gồm công trình của Bernard (1954, 1959) và Wyatt Smith (1961, 1963) về rừng đều tuổi ở Mã Lai, Nicholson (1958) ở Bắc Borneo, và Donis cùng Maudoux (1951, 1954) với công thức đồng nhất hóa tầng trên ở Zaia Ngoài ra, Taylor (1954) và Jones (1960) đã nghiên cứu phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nigeria và Gana, trong khi Barnarji (1959) phát triển phương thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann Baur (1964) đã tổng kết chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức trong tác phẩm “Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa”.
Nghiên cứu về giải pháp điều tiết tái sinh cho thấy các nhà khoa học đồng thuận rằng cần quay trở lại với tái sinh tự nhiên, đặc biệt sau những thất bại trong việc tái sinh rừng nhân tạo tại Đức Nhiều công trình đã chỉ ra các nguyên nhân ảnh hưởng đến tái sinh tự nhiên, được chia thành hai nhóm chính: nhóm nhân tố sinh thái không có sự can thiệp của con người và nhóm nhân tố có sự can thiệp của con người (theo Phạm Xuân Hoàn, 2003).
Đánh giá tái sinh rừng là nhiệm vụ thiết yếu cho mục đích kinh tế và lâm học Các nhà nghiên cứu thống nhất rằng nghiên cứu tái sinh rừng cần xem xét các yếu tố như mật độ, thành phần loài, cấu trúc tuổi và chất lượng cây con Để xác định mật độ cây con, các phương pháp như ô dạng bản (diện tích từ 1 đến 4 m²), dải hẹp và ô có kích thước lớn được áp dụng.
Phương pháp thống kê từng phần trong nghiên cứu cây trồng thường được áp dụng trên diện tích từ 10 đến 100 m² Cách tiếp cận phổ biến là sử dụng các ô dạng bản trong ô thí nghiệm từ 0,5 đến 1 ha (Povarnixhun, 1934; Yurkevich, 1938) V.G Jexterov (1954 – 1986) khuyến nghị sử dụng 15 – 26 ô kích thước 1 – 2 m² để thống kê cây con dưới 5 tuổi, trong khi đó, đối với cây con từ 5 đến 10 tuổi, nên sử dụng 10 – 15 ô kích thước 4 – 5 m² A.V Pooedinxki (1961) đề xuất 25 ô dạng bản kích thước 1x1 m cho mỗi khu tiêu chuẩn từ 0,5 đến 1 ha.
Năm 1983, nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc áp dụng thống kê toán học trong điều tra và đánh giá tái sinh rừng (theo Vũ Tiến Hinh, 1991) Phân tích chi tiết các phương pháp thống kê toán học liên quan đã được trình bày rõ trong các công trình của Greig Smith (1967) và V.I Vasilevich (1969) (theo Nguyễn Văn Thêm, 1992).
Đặc điểm tầng cây cao xung quanh lỗ trống
Lỗ trống trong rừng hình thành do sự mất đi của tầng cây cao và được bao quanh bởi các cây cao xung quanh Tầng cây cao không chỉ cung cấp giống cho sự phục hồi của rừng mà còn ảnh hưởng đến kích thước và các yếu tố tiểu hoàn cảnh trong lỗ trống, từ đó tác động đến tổ thành, mật độ và sinh trưởng của lớp cây tái sinh Để đánh giá đặc điểm của tầng cây cao xung quanh lỗ trống, mật độ, khả năng sinh trưởng và cấu trúc tổ thành của tầng cây cao là hai yếu tố quan trọng cần được xem xét.
4.2.1 Đặc điểm sinh trưởng của tầng cây cao xung quanh lỗ trống
Bảng 4.2: Một số chỉ tiêu sinh trưởng tầng cây cao xung quanh lỗ trống
STT Chỉ tiêu Trạng thái rừng
Theo bảng 4.2, số lượng cây cao xung quanh lỗ trống ở các trạng thái rừng không có sự chênh lệch lớn, với trung bình 7.2 cây/lỗ trống ở rừng nghèo, 7.6 cây/lỗ trống ở rừng trung bình và 9.95 cây/lỗ trống ở rừng giàu Ở trạng thái rừng giàu, số cây cao bình quân xung quanh lỗ trống nhiều hơn và đường kính ngang ngực lớn hơn so với rừng trung bình và rừng nghèo, do diện tích trung bình của các lỗ trống tại trạng thái rừng giàu lớn hơn Diện tích lỗ trống lớn tạo điều kiện cho lớp cây cao xung quanh có nhiều không gian để sinh trưởng và phát triển tốt hơn so với những cây cao ở lỗ trống có diện tích nhỏ.
Sinh trưởng đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn trung bình ở
3 trạng thái rừng có sự khác nhau Cao nhất là chỉ tiêu đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn của rừng giàu (với D 1 3 = 22.36cm, H vn =
17.77m), tiếp đến rừng trung bình với đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn đạt mức trung bình với D 1 3 = 17.45cm, H vn = 16.51m, thấp nhất là rừng nghèo với D 1 3 = 16.44cm, H vn = 10.89m
Các chỉ tiêu sinh trưởng như tổng tiết diện ngang, chiều cao dưới cành và đường kính tán cho thấy sự chênh lệch lớn giữa các trạng thái khác nhau.
Rừng giàu có tổng tiết diện ngang lớn nhất là 0.39m², tiếp theo là rừng trung bình với 0.18m², và rừng nghèo có tổng tiết diện ngang thấp nhất là 0.15m² Chiều cao dưới cành và đường kính tán của rừng giàu cũng đạt giá trị cao nhất, với chiều cao dưới cành là 9.00m và đường kính tán là 4.05m Rừng trung bình theo sau với chiều cao dưới cành 8.82m.
D t = 3.64m) và thấp nhất là rừng nghèo ( H dc =5.83m; D t = 3.44m)
Các chỉ tiêu sinh trưởng trung bình của tầng cây cao trong trạng thái rừng giàu đạt mức cao nhất, tiếp theo là rừng trung bình, trong khi các chỉ tiêu sinh trưởng của trạng thái rừng nghèo là thấp nhất.
4.2.2 Cấu trúc tổ thành tầng cây cao xung quanh lỗ trống
Tổ thành là chỉ tiêu cấu trúc quan trọng, phản ánh số lượng và tỷ lệ các loài cây hoặc nhóm loài cây trong lâm phần.
Tổ thành tầng cây cao đóng vai trò quan trọng trong việc lợi dụng rừng, đặc biệt là khả năng tái sinh của nó, vì cung cấp nguồn giống trực tiếp cho quá trình này Hơn nữa, tổ thành rừng còn phản ánh năng lực bảo vệ và duy trì hệ cân bằng sinh thái.
Tổ thành rừng phức tạp càng cao thì tính thống nhất, ổn định và hoàn hảo của rừng càng lớn Cấu trúc tổ thành của lâm phần phản ánh giá trị toàn diện của khu rừng, quyết định tính chất quần xã thực vật và là đặc trưng cơ bản để phân biệt các loại quần xã thực vật khác nhau Tầng cây cao xung quanh lỗ trống không chỉ tạo điều kiện cho các loài cây chịu bóng phát triển mà còn cung cấp nguồn giống cho quá trình tái sinh rừng Do đó, việc nghiên cứu tổ thành của tầng cây cao xung quanh lỗ trống là rất cần thiết cho việc tái sinh rừng tự nhiên.
Trong lâm học, tổ thành rừng được biểu thị qua công thức tổ thành, phản ánh mối quan hệ giữa quần xã thực vật và điều kiện ngoại cảnh Công thức tổ thành mang ý nghĩa sinh học sâu sắc, thể hiện tỷ trọng và tỷ lệ của các loài trong rừng.
Tỷ trọng của mỗi loài cây hoặc nhóm loài cây trong lâm phần được gọi là hệ số tổ thành, và nó thể hiện sự chiếm lĩnh của các loài này trong khu vực rừng.
Hệ sinh thái rừng tự nhiên với tổ thành phức tạp được coi là hoàn hảo và có lợi nhất Nghiên cứu này áp dụng công thức tổ thành dựa trên chỉ số IV, trong đó các loài có IV ≥ 5% được xác định là có ý nghĩa sinh thái và tham gia vào tổ thành Tổ thành của tầng cây cao xung quanh lỗ trống trong khu vực nghiên cứu được trình bày rõ ràng.
Bảng 4.3: Cấu trúc tổ thành tầng cây cao xung quanh lỗ trống
STT Trạng thái rừng N (cây/ha) Công thức tổ thành theo chỉ số IV%
1 Nghèo 609.27 11.63Sm + 6.98Mch + 6.59Nhn + 5.51Tr +
2 Trung bình 515.03 11.82Trâ + 9.82Ct + 8.84Mch + 7.72D +
Ghi chú về các loại cây thuốc và thảo dược bao gồm: Săng mây (Sm), Máu chó (Mch), Nhọ nồi (Nhn), Trám (Tr), Thừng mực (Thm), Dẻ (D), Trâm (Trâ), Côm tầng (Ct), Táu mật (TM), Dung (Du), Ràng ràng (RR), Nang cui (Nc), và loài khác (LK).
Các trạng thái rừng nghiên cứu đều có sự tham gia của 6 loài trong công thức tổ thành, cho thấy sự phong phú và đa dạng của rừng tự nhiên Trong đó, các loài chiếm ưu thế bao gồm Săng mây (rừng nghèo), Trâm (rừng trung bình) và Táu mật (rừng giàu), với mức độ ưu thế vượt trội so với các loài khác.
Rừng nghèo chủ yếu bao gồm các loài như Săng mây, Máu chó, Trám, Nhọ nồi, Dẻ và Thừng mực Trong số này, một số loài có giá trị kinh tế như Máu chó, Trám, và Dẻ chỉ chiếm tỷ lệ tổ thành thấp, từ 5.07% đến 6.98% Các loài còn lại bao gồm Săng mây, Nhọ nồi, Trám và Thừng mực.
Đặc điểm tái sinh trong lỗ trống và khu vực đối chứng
4.3.1 Mật độ và cấu trúc tổ thành tái sinh
Mật độ cây tái sinh là chỉ số quan trọng thể hiện tiềm năng phát triển của rừng trong tương lai, đồng thời phản ánh mức độ thuận lợi của tiểu hoàn cảnh rừng.
Tổ thành là chỉ tiêu cấu trúc quan trọng, phản ánh số lượng và tỷ lệ các loài cây trong lâm phần, đồng thời đánh giá tính ổn định và bền vững của hệ sinh thái rừng Cấu trúc tổ thành cây tái sinh hiện tại sẽ định hình tổ thành tầng cây cao trong tương lai, nếu được cung cấp điều kiện sinh thái thuận lợi cho sự phát triển của cây tái sinh.
Bảng 4.4: Mật độ và tổ thành cây tái sinh trong các lỗ trống
STT Trạng thái Vị trí Mật độ
Tổng số loài Công thức tổ thành
1.6Sm + 1.37Tr + 1,14B + 0.79Nc + 0.64Mch + 0.47Nhn + 0.26Vt + 0.23D + 3.5LK (39 loài)
1.08Mch + 1.02Tr + 0.92Sm + 0.75Thm + 0.56D + 0.52B + 0.49Hr + 0.36Nc + 0.36Nhn + 0.26TM + 3.38LK (32 loài)
Dưới tán rừng (Đối chứng)
1.11Mch + 1.01D + 0.86Nhn + 0.86Gi + 0.76Thm + 0.56Đb + 0.56Trâ + 0.2Hr + 0.2Du + 0.2TM + 3.69LK (40 loài)
1.11Sm + 1.01Ct + 0.98B + 0.91Nc + 0.88Mch + 0.78Trâ + 0.62TM + 0.49Nhn + 3.22LK (26 loài)
1.42D + 1.3Ct + 0.87Đb + 0.75TM + 0.71Trâ + 0.71Sm + 0.51Mch + 0.47Rv + 0.43Hr + 2.81LK (23 loài)
Dưới tán rừng (Đối chứng)
1.1Trâ + 0.93Gi + 0.88Du + 0.88D + 0.84RR + 0.79Đb + 0.7Nhn + 0.66TM + 0.4Ct + 0.35Sm + 2.47LK
1.34Ct+1.03Nc+1.00Sm+0.96B+0.76 Trâ+0.65TM+0.48Rv+0.34RR+0.34 Vd+3.09LK (25 loài)
1.96Nc + 1.67Du + 0.94TM + 0.69Ct + 0.57RR + 0.53Trâ + 0.49Sm + 0.37Nhn + 2.78LK (22 loài)
Dưới tán rừng (Đối chứng)
1.42TM + 1.32Rv + 1.28 Trâ + 1.14Mch + 0.64RR + 0.64Sm + 0.59Nhch + 0.5D + 2.47LK (29 loài)
Ghi chú về các loại cây bao gồm: Săng mây (Sm), Trám (Tr), Bứa (B), Côm tầng (Ct), Nang cui (Nc), Máu chó (Mch), Nhọ nồi (Nhn), Vàng tâm (Vt), Vàng dành (Vd), Dẻ (D), Dung (Du), Thừng mực (Thm), Hồng rừng (Hr), Táu mật (TM), Giổi (Gi), Đái bò (Đb), Trâm (Trâ), Re vàng (Rv), Ràng ràng (RR), Nhọc chuối (Nhch) và các loài khác (LK).
Bảng 4.4 cho thấy sự đa dạng loài của lớp cây tái sinh trong khu vực nghiên cứu, với rừng nghèo có tổng số loài cao nhất.
Tại 3 vị trí của lỗ trống của các trạng thái rừng có sự khác nhau rõ rệt về số loài và mật độ tái sinh Ở cả 3 trạng thái rừng nghiên cứu, mật độ tái sinh trong lỗ trống luôn cao hơn mật độ tái sinh khu vực đối chứng Trạng thái rừng nghèo mật độ tái sinh ở trung tâm lỗ trống là 7675 cây/ha, mép lỗ trống là 7625 cây/ha, trong khi đó tại khu vực đối chứng chỉ có 4950 cây/ha; Rừng trung bình mật độ tái sinh ở trung tâm, mép, khu vực đối chưng lần lượt là 7675 cây/ha, 6325 cây/ha, 5675 cây/ha; Rừng giàu là 7275 cây/ha, 6125 cây/ha và 5475 cây/ha Điều này chứng tỏ không gian dinh dưỡng và điều kiện ánh sáng ảnh hưởng lớn tới mật độ tái sinh Ngược lại với mật độ, số loài cây tái sinh ở khu vực đối chứng lại nhiều hơn so với 2 vị trí trong lỗ trống, do sự kế thừa loài của tầng cây cao
Công thức tổ thành ở các vị trí trong khu vực nghiên cứu rất phức tạp, với số lượng loài tham gia dao động từ 8 đến 10 loài Điều này phản ánh mức độ đa dạng loài tái sinh trong khu vực nghiên cứu.
Rừng nghèo chủ yếu hình thành từ các cây tái sinh như Săng mây, Trám, Bứa, Máu chó, Thừng mực, Dẻ, Nhọ nồi, Giổi Trong số này, Máu chó, Dẻ, Trám, Giổi có giá trị kinh tế cao, trong khi Săng mây, Thừng mực, Nhọ nồi, Bứa, Hồng rừng chủ yếu là các loài kém giá trị Tại các vị trí khác nhau, thành phần loài cũng khác biệt Ở trung tâm lỗ trống, các loài tái sinh ưa sáng như Săng mây, Trám, Bứa, Nang cui chiếm ưu thế Tại mép lỗ trống, có sự kết hợp giữa loài ưa sáng và loài chịu bóng, với Trám, Săng mây thường mọc ở chỗ thoáng, còn Máu chó, Thừng mực, Dẻ phát triển dưới bóng cây cao Ở khu vực đối chứng, các loài như Máu chó, Dẻ, Nhọ nồi, Giổi, Thừng mực là những loài tái sinh chịu bóng chiếm ưu thế.
46 bóng, phù hợp với điều kiện tái sinh dưới tán rừng, vì vậy chúng có khả năng tái sinh và sinh trưởng nhanh dưới tán rừng
Trạng thái rừng trung bình chủ yếu bao gồm các loài cây tái sinh như Trâm, Giổi, Dung, Dẻ, Ràng ràng, Côm tầng, Đái bò, Săng mây, Bứa, Nang cui và Máu chó Trong đó, Trâm, Giổi, Máu chó, Dung, Dẻ và Côm tầng có giá trị kinh tế cao, trong khi Ràng ràng, Bứa, Nang cui, Đái bò, Săng mây và Nhọ nồi ít giá trị hơn Tại các lỗ trống, thành phần chủ yếu là Săng mây, Côm tầng, Bứa và Nang cui, thuộc nhóm cây tái sinh ưa sáng Mép lỗ trống có sự hiện diện của cả cây ưa sáng và cây chịu bóng như Dẻ, Côm tầng, Đái bò, Táu mật và Trâm Dưới tán rừng, nơi có tỷ lệ che phủ cao, các loài chịu bóng như Trâm, Giổi, Dung, Dẻ, Ràng ràng và Nhọ nồi phát triển thuận lợi.
Trạng thái rừng giàu bao gồm tổ thành cây tái sinh với các loài như Táu mật, Re vàng, Trâm, Máu chó, Nang cui, Dung, Ràng ràng, Săng mây, Côm tầng và Bứa Trong số này, những loài có giá trị kinh tế cao như Táu mật, Trâm, Re vàng, Dung và Dẻ chiếm tỷ lệ lớn, trong khi các loài tái sinh kém giá trị như Nang cui, Săng mây, Bứa và Ràng ràng vẫn tồn tại Tại trung tâm lỗ trống của rừng giàu, các loài tái sinh ưa sáng như Côm tầng, Nang cui, Săng mây và Bứa chiếm ưu thế Ở mép lỗ trống, xuất hiện các loài ưa bóng như Dung, Táu mật, Trâm và Ràng ràng Dưới tán rừng, nơi có ánh sáng hạn chế, tổ thành loài tái sinh chủ yếu là những loài chịu bóng như Táu mật, Re vàng, Trâm, Máu chó và Ràng ràng.
Tổ thành cây tái sinh trong các trạng thái rừng rất phức tạp và đa dạng, bao gồm nhiều loài có giá trị kinh tế cao như Táu mật, Trâm, Dẻ, Re vàng, Dung, Máu chó, bên cạnh những loài ít giá trị như Săng mây, Nhọ nồi, Ràng ràng, Bứa, Nang cui Đặc biệt, rừng giàu có tỷ lệ cây tái sinh gỗ lớn và giá trị cao hơn so với rừng nghèo.
Rừng trung bình có tổng số loài thấp hơn so với rừng giàu và rừng nghèo Điều này cho thấy sự ổn định dần trong thành phần loài của các trạng thái rừng, từ rừng nghèo đến rừng trung bình và rừng giàu.
Tổ thành loài cây có sự khác biệt rõ rệt tùy thuộc vào vị trí của lỗ trống Ở trung tâm lỗ trống, nơi có ánh sáng dồi dào, tập trung nhiều loài ưa sáng như Săng mây, Nang cui, Côm tầng và Bứa Ngược lại, khu vực dưới tán rừng là nơi tập trung các loài cây chịu bóng như Táu mật, Trâm, Re vàng, Giổi, Dẻ, Dung, Ràng ràng và Nhọ nồi Điều này cho thấy môi trường sống và điều kiện lập địa đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tổ thành cây tái sinh và tầng cây cao trong tương lai.
4.3.2 Sinh trưởng đường kính gốc và chiều cao vút ngọn của cây tái sinh
Bảng 4.5: Đặc điểm sinh trưởng cây tái sinh khu vực nghiên cứu
TT Trạng thái Vị trí N(cây/ha) D oo (mm) Hvn (m)
Trung tâm lỗ trống 8575 20.50±1.03 2.41±0.1 Mép lỗ trống 7625 22.91±1.26 2.34±0.1
Dưới tán rừng (Đối chứng) 4950 20.63±1.28 2.54±0.13
Trung tâm lỗ trống 7675 22.09±1.13 2.63±0.12 Mép lỗ trống 6325 22.11±1.14 2.82±0.14
Dưới tán rừng (Đối chứng) 5675 20.18±1.24 2.59±0.15
Trung tâm lỗ trống 7275 24.10±1.61 2.65±0.1 Mép lỗ trống 6125 22.92±1.66 2.76±0.14 Dưới tán rừng
Theo bảng 4.5, đường kính gốc của cây tái sinh tại các vị trí trong các trạng thái rừng nghiên cứu dao động từ 20.18mm đến 26.35mm, trong khi chiều cao vút ngọn của cây tái sinh nằm trong khoảng từ 2.34m đến 2.82m Trạng thái rừng giàu có đường kính gốc và chiều cao vút ngọn trung bình lớn nhất, trong khi trạng thái rừng nghèo có giá trị thấp nhất.
Tại 3 vị trí của các trạng thái rừng, đường kính gốc và chiều cao vút ngọn của cây tái sinh không có sự biến động lớn, cho thấy sự sinh trưởng và phát triển của tầng cây tái sinh ở 3 vị trí khác nhau tương đối đồng đều về mặt giá trị sinh trưởng
4.3.3 Phân bố cây tái sinh
4.3.3.1 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao
Trong các lỗ trống ở các quần xã thực vật rừng tại khu vực nghiên cứu, phân bố số cây theo cấp chiều cao được thể hiện trong bảng 4.6
Bảng 4.6: Phân bố cây tái sinh ở các lỗ trống theo cấp chiều cao
Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao (cây/ha)
Rừng nghèo Rừng trung bình Rừng giàu
Trung tâm Mép Đối chứng Trung tâm Mép Đối chứng Trung tâm Mép Đối chứng
Trung tâm lỗ trống Mép lỗ trống Khu vực đối chứng
Hình 4.1: Phân bố số cây tái sinh theo cỡ chiều cao theo các đai trạng thái rừng nghèo
Trung tâm lỗ trống Mép lỗ trống Khu vực đối chứng
Hình 4.2: Phân bố số cây tái sinh theo cỡ chiều cao theo các đai trạng thái rừng trung bình
Trung tâm lỗ trống Mép lỗ trống Khu vực đối chứng
Hình 4.3: Phân bố số cây tái sinh theo cỡ chiều cao theo các đai trạng thái rừng giàu
Kết quả nghiên cứu từ bảng 4.6 và hình 4.1, 4.2, 4.3 cho thấy chiều cao cây tái sinh trong các lỗ trống thuộc ba trạng thái nghiên cứu có sự phân cấp rõ rệt Số lượng cây tái sinh giảm dần theo chiều cao, với tỷ lệ cây có chiều cao < 1.5m chiếm ưu thế, từ 28.33% ở trạng thái rừng giàu đến 34% ở trạng thái nghèo Điều này chứng tỏ điều kiện ngoại cảnh thuận lợi cho quá trình phát tán hạt, nẩy mầm và sinh trưởng của cây mạ.
Ảnh hưởng của một số nhân tố đến tái sinh lỗ trống
4.4.1 Ảnh hưởng của diện tích lỗ trống đến mật độ tái sinh
Nhiều nghiên cứu cho thấy diện tích lỗ trống ảnh hưởng lớn đến đặc điểm lớp cây tái sinh, thể hiện qua sự biến động thành phần loài, mật độ cây và đặc điểm sinh trưởng Sự ảnh hưởng này diễn ra thông qua vai trò gián tiếp trong việc điều tiết các nhân tố tiểu hoàn cảnh, đặc biệt là lượng ánh sáng chiếu trực tiếp xuống bề mặt đất.
Để xác minh tính chính xác của kết luận về tái sinh lỗ trống rừng tự nhiên tại Hương Sơn – Hà Tĩnh, nghiên cứu đã đánh giá mức độ ảnh hưởng của diện tích lỗ trống tới đặc điểm chung của lớp cây tái sinh Kết quả nghiên cứu được trình bày trong bảng 4.10.
Bảng 4.10: Kết quả tính toán các đặc trưng mẫu ở các lỗ trống nghiên cứu
TT Trạng thái Đặc trưng mẫu S lỗ trống (m 2 ) N (cây/lỗ trống)
Hình 4.10: Tương quan giữa diện tích đến số cây tái sinh trong lỗ trống trạng thái rừng nghèo
Hình 4.11: Tương quan giữa diện tích đến số cây tái sinh trong lỗ trống trạng thái rừng trung bình
Hình 4.12: Tương quan giữa diện tích đến số cây tái sinh trong lỗ trống trạng thái rừng giàu
Kết quả từ bảng 4.10 và các hình 4.10, 4.11, 4.12 chỉ ra rằng có mối quan hệ chặt chẽ giữa diện tích lỗ trống và số cây tái sinh trong lỗ trống ở các trạng thái rừng nghiên cứu (0< r 0.75, cho thấy quá trình tái sinh diễn ra trong các lỗ trống ở rừng nghèo phụ thuộc chặt chẽ vào cây mẹ gieo giống xung quanh các lỗ trống Tuy vậy, kết quả này chỉ phản ánh được thành phần loài mà chưa phản ánh số lượng của từng loài như đã phân tích mức độ kế thừa của một số loài cây tái sinh ưu thế được đề cập khi so sánh giữa công thức tổ thành cây tái sinh trong lỗ trống và tổ thành tầng cây cao xung quanh các lỗ trống
4.4.3 Ảnh hưởng của lớp cây bụi, thảm tươi đến tái sinh lỗ trống
Cây bụi và thảm tươi đóng vai trò quan trọng trong sự sinh trưởng và phát triển của cây tái sinh, đặc biệt là trong việc cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng dưới tán rừng Nghiên cứu cho thấy, khi độ tàn che giảm, cây bụi và thảm tươi phát triển mạnh mẽ, tạo điều kiện thuận lợi cho cây tái sinh chịu bóng và nhỏ tuổi Tuy nhiên, chúng có thể gây cản trở khi cây tái sinh lớn lên Do đó, cây bụi và thảm tươi là yếu tố quyết định số lượng cây tái sinh có tiềm năng trong lâm phần.
Mật độ cây tái sinh dưới lớp cây bụi và thảm tươi rất cao, nhưng tỷ lệ cây tái sinh lại thấp do cây bụi và thảm tươi phát triển nhanh hơn và cạnh tranh mạnh mẽ Sự hiện diện của cây bụi và thảm tươi còn ảnh hưởng đến tỷ lệ nảy mầm của hạt giống khi gieo tại chỗ Hạt giống từ cây mẹ nếu rơi xuống nền rừng và gặp điều kiện thuận lợi sẽ nảy mầm, nhưng nếu rơi vào lớp cây bụi dày, chúng sẽ không tiếp xúc với mặt đất và không thể nảy mầm.
Bảng 4.12: Ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi đến tái sinh
Cây bụi, thảm tươi Tái sinh
Chiều cao bình quân (m) Độ che phủ (%)
Mật độ tái sinh (N/ha)
Mật độ tái sinh triển vọng (N/ha)
Trong nghiên cứu về lớp cây bụi thảm tươi, các loài chủ yếu được ghi nhận bao gồm Mò, Mua, Sim, Cỏ lá tre, Dương xỉ, Xuyến chi, Lau lách, Dây leo và Cỏ lào, với chiều cao bình quân từ 0,6 đến 1,36 m và độ che phủ dao động từ 20% đến 50% Mật độ tái sinh trong ba trạng thái nghiên cứu đạt từ 4950 đến 8575 cây/ha Kết quả cho thấy, khi độ che phủ tăng, mật độ cây tái sinh giảm; cụ thể, với độ che phủ 20%, mật độ tái sinh là 8575 cây/ha, nhưng khi độ che phủ tăng lên 50%, mật độ giảm còn 4950 cây/ha Điều này chỉ ra rằng độ che phủ của cây bụi và thảm tươi có ảnh hưởng lớn đến mật độ tái sinh.
Mật độ cây tái sinh giảm khi cây bụi và thảm tươi sinh trưởng mạnh, vì chúng chiếm không gian dinh dưỡng và ánh sáng, dẫn đến việc cây tái sinh không thể phát triển và bị đào thải Sự cạnh tranh từ cây bụi và thảm tươi không chỉ làm giảm mật độ cây tái sinh mà còn ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng của chúng, từ đó làm giảm tỷ lệ cây tái sinh triển vọng Tại ba trạng thái nghiên cứu, tái sinh chỉ phù hợp với độ che phủ thấp của cây bụi và thảm tươi.
- Tỷ lệ tái sinh triển vọng:
Cây tái sinh triển vọng là những cây có chiều cao vượt trội hơn so với chiều cao trung bình của cây bụi và thảm tươi, đồng thời cần đạt tiêu chuẩn phẩm chất từ trung bình trở lên.
Theo bảng 4.12, tỷ lệ tái sinh triển vọng trong ba trạng thái nghiên cứu cho thấy mức độ cao Mật độ tái sinh và mật độ tái sinh triển vọng tại trung tâm lỗ trống vượt trội hơn so với mép lỗ trống và khu vực đối chứng.
Chiều cao và độ che phủ bình quân của cây bụi và thảm tươi ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ tái sinh triển vọng Khi chiều cao và độ che phủ thấp, mật độ tái sinh và tỷ lệ tái sinh sẽ cao hơn Ngược lại, khi chiều cao và độ che phủ tăng lên, mật độ và tỷ lệ tái sinh sẽ giảm do sự cạnh tranh về không gian dinh dưỡng giữa cây bụi, thảm tươi và cây tái sinh.
Để đảm bảo sự phát triển bền vững của rừng, cần điều chỉnh lớp cây bụi và thảm tươi một cách hợp lý, tránh ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây tái sinh Việc phát bớt cây bụi và thảm tươi sẽ giúp giảm độ che phủ, tạo điều kiện thuận lợi cho cây tái sinh phát triển, từ đó tăng tỷ lệ cây tái sinh triển vọng và góp phần bảo vệ môi trường.
Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh định hướng xúc tiến quá trình phục hồi rừng trong các lỗ trống tại khu vực nghiên cứu…
Dựa trên kết quả nghiên cứu, các biện pháp kỹ thuật lâm sinh cần được áp dụng cho ba trạng thái rừng: nghèo, trung bình và giàu tại khu vực nghiên cứu Các biện pháp này bao gồm khoanh nuôi bảo vệ, nuôi dưỡng rừng, xúc tiến tái sinh tự nhiên, và trồng bổ sung các loài cây nhằm đảm bảo khả năng phòng hộ, bảo vệ môi trường sinh thái, cũng như bảo tồn nguồn gen quý và đa dạng sinh học của rừng tự nhiên tại huyện Hương Sơn, tỉnh Hà Tĩnh.
Dựa trên nghiên cứu, tác giả đề xuất các giải pháp kỹ thuật cho khu vực nghiên cứu, bao gồm việc điều tiết mối quan hệ giữa tổ thành tầng cây mẹ và tầng cây tái sinh Điều này được thực hiện thông qua việc thúc đẩy tái sinh tự nhiên và nuôi dưỡng các loài cây có giá trị kinh tế cao như Táu mật, Re vàng, Dẻ, Máu chó, Sến, và Vàng tâm Đồng thời, cần loại bỏ các loài cây phi mục đích và kém giá trị như Nhọ nồi, Bứa, Ràng ràng, Săng mây, Nang, và Thừng mực.
Tổ thành tầng cây cao bao gồm nhiều loài cây phi mục đích như Săng mây, Nhọ nồi, Thừng mực, Ràng ràng, và Nang cui Để cải thiện chất lượng rừng, nên loại bỏ bớt những loài cây này và trồng thêm các loài cây có giá trị như Côm tầng, Táu mật, Dẻ, và Trám Tổ thành tầng cây cao ảnh hưởng trực tiếp đến việc tái sinh lỗ trống và khu vực đối chứng, do đó cần cải tạo tổ thành và mật độ cây cao xung quanh lỗ trống, tạo điều kiện thuận lợi cho sự hình thành và phát triển của lớp cây tái sinh.
Trong quá trình phát triển rừng, cây tái sinh thường bao gồm nhiều loài phi mục đích và có giá trị kinh tế thấp như Săng mây, Nhọ nồi, Ràng ràng, Bứa Để nâng cao chất lượng rừng, cần thực hiện việc tỉa thưa các loài cây tái sinh kém giá trị và phẩm chất xấu, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho những cây tái sinh có mục đích và phẩm chất tốt phát triển mạnh mẽ Đồng thời, cần ngăn chặn các tác động tiêu cực từ con người có thể gây hại cho hệ sinh thái rừng.
Việc 69 đến rừng ảnh hưởng đến lớp cây tái sinh dưới tán rừng và trong các lỗ trống Do đó, cần tăng cường công tác bảo vệ và điều tra để phòng chống cháy rừng hiệu quả.
Nguồn ánh sáng và không gian dinh dưỡng ảnh hưởng lớn đến tổ thành loài tái sinh trong lỗ trống và khu vực đối chứng Tại trung tâm lỗ trống, loài tái sinh ưa sáng mọc nhanh nhưng chủ yếu là những loài kém giá trị kinh tế Dưới tán rừng, các loài tái sinh chịu bóng như Táu mật, Giổi, Re vàng, Dẻ, Dung có giá trị kinh tế cao hơn Cần điều chỉnh tổ thành tái sinh bằng cách loại bỏ loài phi mục đích và bổ sung loài có giá trị tại trung tâm lỗ trống để cân bằng Đồng thời, cần tăng không gian dinh dưỡng cho cây tái sinh dưới tán rừng, vì những loài như Táu mật, Trâm, Dẻ, Giổi, Re vàng cần nhiều ánh sáng và dinh dưỡng khi trưởng thành Việc phát bớt dây leo, cây bụi, và loại bỏ cây kém chất lượng sẽ tạo điều kiện cho cây tái sinh phát triển, bảo tồn và phát triển nguồn gen quý.
Kết quả điều tra cho thấy độ che phủ và chiều cao bình quân của tầng cây bụi thảm tươi ở mức trung bình, ảnh hưởng đến lớp cây tái sinh Để hỗ trợ sự gieo giống và phát triển của cây tái sinh, cần giảm bớt sự cạnh tranh giữa cây bụi thảm tươi và cây tái sinh bằng cách phát dọn dây leo và giảm độ che phủ ở những khu vực rậm rạp Đồng thời, việc chăm sóc cây tái sinh có triển vọng và điều tiết mật độ sẽ cải thiện không gian sống và nguồn dinh dưỡng cho cây tái sinh dưới tán rừng và trong các lỗ trống.
Tại trung tâm và mép lỗ trống, cây tái sinh phân bố đều, cần chăm sóc và bảo vệ để thúc đẩy sự phát triển Ở khu vực đối chứng dưới tán rừng, cây tái sinh phân bố theo cụm, cần điều chỉnh mạng hình phân bố, giảm bớt dây leo và cây bụi, loại bỏ cây cao kém giá trị, đồng thời trồng thêm cây tái sinh ở những chỗ trống Mục tiêu là tạo điều kiện cho cây tái sinh dưới tán phát triển đồng đều, giảm cạnh tranh và tối ưu hóa không gian dinh dưỡng Đối với địa hình hiểm trở, biện pháp chính là khoanh nuôi xúc tiến tái sinh.
Để cây tái sinh phát triển tốt, cần điều chỉnh giảm mật độ cây trong những lỗ trống có mật độ tái sinh lớn Diện tích lỗ trống càng lớn thì số lượng cây tái sinh càng nhiều Nếu diện tích lỗ trống quá lớn mà mật độ tái sinh không đủ, cần trồng bổ sung để tận dụng không gian rừng hiệu quả.
Để cải thiện điều kiện cho cây tái sinh phát triển, cần áp dụng các biện pháp vệ sinh rừng trong những điều kiện cần thiết Tuy nhiên, việc thực hiện các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phải xem xét đến các yếu tố kinh tế - xã hội của địa phương Điều này bao gồm khả năng đầu tư vốn, nguồn nhân lực, trình độ hiểu biết về kỹ thuật lâm sinh, cũng như kỹ thuật canh tác truyền thống của người dân Ngoài ra, khả năng tiếp cận tiến bộ kỹ thuật và kiến thức bản địa cũng đóng vai trò quan trọng trong việc triển khai các biện pháp tác động vào rừng.
KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KHUYẾN NGHỊ
Kết luận
Từ kết quả nghiên cứu trên đề tài đưa ra một số kết luận sau:
Nghiên cứu này tập trung vào 20 lỗ trống trong các trạng thái rừng tự nhiên nghèo, trung bình và giàu Nguyên nhân chính hình thành lỗ trống là do cây đổ gãy và chết do chặt hoặc bão, bên cạnh đó là cây chết tự nhiên Diện tích lỗ trống trung bình lớn nhất được ghi nhận ở rừng giàu với 195.37m², tiếp theo là rừng trung bình với 147.57m², và thấp nhất là rừng nghèo với 118.18m² Phạm vi biến động diện tích lỗ trống giữa ba trạng thái rừng này không lớn.
Tổ thành tầng cây cao xung quanh lỗ trống trong rừng nghèo rất phong phú và đa dạng về loài Các loài cây chiếm ưu thế trong khu vực này bao gồm Săng mây, Máu chó, Nhọ nồi, Trám và Thừng mực.
Trong trạng thái rừng trung bình, các loài cây chiếm ưu thế bao gồm Trâm, Côm tầng, Máu chó, Dẻ, Táu mật và Dung Ở rừng giàu, các loài chủ yếu là Táu mật, Ràng Ràng, Dẻ, Nang cui, Trâm và Săng mây Sinh trưởng chiều cao và đường kính ngang ngực của cây cao xung quanh lỗ trống tại khu vực nghiên cứu đạt mức trung bình, với rừng giàu có đường kính và chiều cao cao nhất, trong khi rừng nghèo có chỉ số thấp nhất Tuy nhiên, mức độ chênh lệch về các giá trị sinh trưởng giữa rừng nghèo và rừng trung bình không lớn.
Thành phần loài tái sinh tại ba vị trí của lỗ trống trong các trạng thái nghiên cứu rất đa dạng, với số lượng loài tái sinh dao động từ 30 đến 47 loài Mật độ tái sinh ở ba trạng thái đạt mức trung bình, từ 4950 đến 8585 cây/ha, trong đó mật độ tái sinh triển vọng chiếm tỷ lệ cao, từ 66.47% đến 78.5% Các loài tái sinh chủ yếu được ghi nhận trong khu vực nghiên cứu bao gồm: Săng mây, Trám, Côm tầng, Táu mật, Trâm, Dẻ, Giổi, Nang, Nhọ nồi, Dung, và Bứa.
Nhóm loài tái sinh ưa sáng, bao gồm Săng mây, Côm tầng, Nang, Trám và Bứa, chiếm ưu thế tại vị trí trung tâm lỗ trống Những loài này phát triển tốt trong điều kiện có nguồn ánh sáng dồi dào, thích hợp cho quá trình tái sinh.
Nhóm loài tái sinh chịu bóng bao gồm Giổi, Re vàng, Táu mật, Trâm, Ràng ràng, Nhọ nồi, Dung, Nhọc chuối, thường tập trung tại vị trí đối chứng dưới tán rừng, với một số ít ở mép rừng Các loài này tái sinh tốt ở những khu vực bị che bóng, tuy nhiên, một số loài như Táu mật, Re vàng, và Trâm lại cần nhiều ánh sáng khi trưởng thành.
Phân bố tái sinh theo cỡ chiều cao ở ba vị trí của ba trạng thái rừng nghiên cứu cho thấy dạng phân bố giảm Tuy nhiên, mức độ giảm này khác nhau ở từng vị trí và các cấp độ chiều cao khác nhau.
Cây tái sinh phân bố đồng đều ở vị trí trung tâm và mép lỗ trống trong cả ba trạng thái, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển nhanh chóng nhằm lấp đầy lỗ trống trong tầng cây cao Trong khu vực đối chứng, cây tái sinh có sự phân bố cụm ở trạng thái rừng nghèo và rừng trung bình, trong khi ở rừng giàu, chúng có dạng phân bố ngẫu nhiên Sự phân bố này phản ánh ảnh hưởng và cạnh tranh về nguồn dinh dưỡng, ánh sáng từ tầng cây cao, lớp cây bụi và thảm tươi đối với cây tái sinh dưới tán.
Nghiên cứu về phẩm chất cây tái sinh cho thấy ở ba trạng thái rừng nghèo, rừng trung bình và rừng giàu, tỷ lệ cây tái sinh có phẩm chất tốt cao nhất, tiếp theo là cây có phẩm chất trung bình, trong khi tỷ lệ cây tái sinh có phẩm chất xấu là thấp nhất Đặc biệt, tái sinh dưới tán (khu vực đối chứng) cho thấy chất lượng tốt hơn so với tái sinh tại trung tâm và mép lỗ trống.
Ảnh hưởng của các nhân tố đến cây tái sinh rất rõ rệt, trong đó tổ thành tầng cây cao có vai trò quan trọng, với tỷ lệ loài tầng cây cao được cây tái sinh kế thừa luôn trên 50% ở cả ba trạng thái Mối quan hệ giữa diện tích lỗ trống và số lượng cây tái sinh cũng rất chặt chẽ; khi diện tích lỗ trống tăng lên, số cây tái sinh cũng gia tăng Ngoài ra, lớp cây bụi và thảm tươi có tác động trung bình đến sự phát triển của cây tái sinh.
Tồn tại
Do thời gian và kinh nghiệm bản thân còn hạn chế, nên đề tài còn một số tồn tại sau:
Chưa có nghiên cứu nào xác định được động thái của quá trình tái sinh tự nhiên của các QXTVR, điều này tạo cơ sở cho việc xác định các bức khảm trong diễn thế rừng tại khu vực nghiên cứu.
Các nhân tố hoàn cảnh được lựa chọn để đánh giá ảnh hưởng đến cây tái sinh còn hạn chế, dẫn đến việc nhiều loài vẫn chưa được xác định rõ nhân tố ảnh hưởng chính.
Đề tài chưa được nghiên cứu về đặc điểm đất rừng và nguồn giống, trong khi những yếu tố này có ảnh hưởng đáng kể đến mức độ đa dạng thành phần loài của cây tái sinh.
- Chưa nghiên cứu đặc điểm tái sinh dưới tán cây mẹ trong quá trình đánh giá đặc điểm tái sinh dưới tán rừng.
Khuyến nghị
Tiếp tục theo dõi đặc điểm tái sinh trong khu vực nghiên cứu trong những năm tới sẽ giúp đánh giá cụ thể tình hình tái sinh lỗ trống Điều này nhằm đề xuất các biện pháp tác động phù hợp để thúc đẩy quá trình tái sinh lỗ trống tại khu vực này.
Nghiên cứu mối quan hệ giữa các yếu tố tiểu hoàn cảnh như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm và tính chất đất rừng dưới tán rừng và ở các lỗ trống có vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến đặc điểm tái sinh của các quần thể thực vật tại khu vực nghiên cứu.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của chu kỳ sai quả, nguồn giống tới đặc điểm tái sinh rừng