Chương 1 TONG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Sơ lược về trạng thái rừng Các nhà lâm học đã cô gắng phân chia các kiểu rừng nhằm hiểu biết, nhận thức đầy đủ về bản chất của một kiểu rừng thuộc một khu vực hay một lãnh thổ để tối ưu hóa các điều kiện hình thành rừng bằng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh (trồng rừng, nuôi dưỡng, sử dụng rừng, phục hồi, bảo vệ, bảo tồn, .) nhằm nâng cao hiệu quả, chất lượng của rừng. Tuy nhiên, hạn chế của việc phân chia rừng như trên là các tác giá chỉ dừng lại ở công tác phân chia theo vùng rộng lớn hay một kiểu rừng tại một khu vực. Trong khi đó, mỗi một vùng khác nhau sẽ có kiểu thực vật khác nhau mặc dù các chỉ số về điều kiện khí hậu - đất đai là tương đối tương đồng.
Các loại rừng nguyên sinh, thứ sinh, rừng phục hồi, rừng non trong một kiểu rừng chưa được xác định. Đây là cơ sở dé hình thành nên việc phân chia kiểu rừng chỉ tiết hơn, đó là chia theo trạng thái rừng. Đối với việc phân chia các trạng thái rừng, trước đây Việt Nam áp dụng phân loại trạng thái rừng dựa vào Quy phạm ngành 6-84, Quy phạm này được xây dựng dựa trên cơ sở phân loại rừng của Loeschau (1963). Sau đó là phân loại rừng theo Thông tư 34/2009 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.
Đến nay, hai văn bản trên đã không còn hiệu lực và được thay thế bằng Thông tư 33/2018 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Theo Thông tư số 33/2018/TT-BNNPTNT về quy định tiêu chí xác định và phân loại rừng, các trạng thái rừng được phân chia dựa trên các tiêu chí về mục đích sử dụng, nguồn gốc hình thành, điều kiện lập địa, thành phần loài cây và trữ lượng rừng. Trong đề tài này, tác giả áp dụng cách phân chia theo loài cây, điều kiện lập địa và trữ lượng rừng. Kiểu rừng lá rộng thường xanh được quy định dựa trên thành phần loài cây, trong đó thành phần chủ yếu là các loài thực vật thân gỗ lá rộng thường xanh với tỉ lệ trên 75% số cây.
Phân chia rừng dựa vào trữ lượng theo Thông tư số 33/2018/TT-BNNPTNT áp dụng với rừng gỗ, trạng thái rừng được chia thành 5 kiểu như sau: - Rừng giàu: trữ lượng cây đứng lớn hơn 200 mÌ/ha. - Rừng trung bình: trữ lượng cây đứng từ lớn hơn 100 đến 200 m*/ha. - Rừng nghèo: trữ lượng cây đứng từ lớn hơn 50 đến 100 mÌ/ha. - Rừng nghèo kiệt: trữ lượng cây đứng từ 10 đến 50 m”/⁄ha.
- Rừng chưa có trữ lượng: trữ lượng cây đứng dưới 10 m*/ha. Theo phân loại trên thì đối tượng nghiên cứu của đề tài là trạng thái rừng trung bình có trữ lượng từ lớn hơn 100 đến 200 m”/ha và được ký hiệu là TXB. Kiểu rừng kín thường xanh nhiệt đới phân bố tương đối rộng trên lãnh thổ Việt Nam. Ở miền Bắc phân bố ở độ cao dưới 700 m và ở miền Nam là dưới 1000 m so với mực nước biên.
Kiểu rừng này xuất hiện tại những vùng khí hậu có nhiệt độ không khí trung bình hàng năm từ 20°C — 25°C, nhiệt độ không khí trung bình tháng lạnh nhất là 15°C — 20°C, nhiệt độ không khí trung bình tháng nóng nhất khoảng 30°C — 35°C; lượng mưa trung bình hàng năm dao động từ 1200 — 2500 mm và độ âm trung bình thấp nhất lớn hơn 85%, tình trạng mưa nhiều là đo những cơn bão, lượng bốc hơi thấp. Mùa hạn kéo dài 3 tháng với lượng mưa dưới 50 mm và một tháng có lượng mưa dưới 25 mm. Dat trong kiểu rừng này là đất đỏ vàng feralit, đất đỏ hung nhiệt đới, đất bồi tụ thung lũng dưới chân các dãy đá vôi, đất đen macgalit (Thái Văn Trừng, 1999). Với độ âm không khí và lượng mưa bình quân tương đối, phân bố trên địa hình có độ cao trên 700 m so với mực nước biển va chịu sự tác động của gió biển ít hơn nên quan hệ thực vật ở khu vực xã Công Hải rat cần đáng quan tâm.
Nhiều van đề khoa học như quy luật tái sinh, diễn thé rừng, quy luật sinh trưởng của cây rừng và rừng nhiệt đới,. vẫn cần được phát hiện và khám phá. Những nghiên cứu về đặc điểm lâm học rừng tự nhiên trên thế giới 1. Cấu trúc tổ thành Câu trúc tô thành khác nhau sẽ dẫn đến sự khác nhau tương ứng về các đặc trưng cấu trúc khác của rừng.
Vì vậy, nghiên cứu cấu trúc tổ thành nhất là cấu trúc tô thành trong rừng tự nhiên nhiệt đới ầm được xem như công việc đầu tiên và quan trọng trong nghiên cứu cấu trúc rừng. Khi nghiên cứu về rừng, các tác giả đặc biệt quan tâm đến thành phần loài và vai trò của chúng trong quan xã, cau trúc một khu rừng bao gồm các thước đo về thành phần loài, tính đa dạng, chiều cao thân, đường kính thân, độ tàn che, mật độ cây, phân bố theo cấp tuổi và mô hình không gian của các loài thành phan trong rừng (Smith, 1993). Richards (1952) đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mưa nhiệt đới về mặt hình thái. Theo tác giả, một đặc điểm nối bật của rừng mưa nhiệt đới là tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc thân gỗ và tác giả đã phân biệt tổ thành thực vật của rừng mưa thành hai loại, đó là rừng mưa hỗn hợp có tổ thành loài cây phức tạp và rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài loài cây.
Rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có 3 tầng, ngoại trừ tầng cây bụi và tầng cây thân cỏ). Địa hình và loại đất cũng là những nhân tố có tác động mạnh đến kích thước thân cây, mật độ cây đứng và sự không đồng nhất trong không gian của thân cây. Vì vậy, kết quả của những công trình nghiên cứu này là cơ sở góp phần vào việc quản lý và kinh doanh lâm nghiệp (Clark David B. và Deborah A Clark, 2000).
Và đáng chú ý nhất là tác giả Pappoe và các cộng sự (2010) nhận định điều tra thành phần thực vật và cấu trúc rừng là cần thiết dé cung cấp thông tin về sự phong phú của các loài thực vật và những thay đổi mà chúng trai qua có thé hữu ích cho mục đích quản lý và hỗ trợ công tác lâm sinh của rừng. Trong nghiên cứu lâm học, van đề được quan tâm nghiên cứu là làm sáng tỏ vai trò của các loài cây gỗ trong quan thụ, các đặc trưng cấu trúc rừng, đặc điểm tái sinh rừng và đa dạng của các loài cây gỗ. Cấu trúc ngang và cấu trúc đứng Từ trước đến nay đã có nhiều nhà lâm học quan tâm đến phương pháp mô tả và đánh giá cau trúc của rừng. Phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng do P.
Richards (1952) đề xướng và sử dụng lần đầu tiên ở Guam đến nay vẫn là phương pháp hiệu quả để nghiên cứu cấu trúc tầng thứ của rừng. Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là chỉ minh họa được cách sắp xếp theo chiều thắng đứng của các loài cây gỗ trong diện tích có hạn. Cusen (1953) đã khắc phục bằng cách vẽ một số dải kề bên nhau và đưa lại một hình tượng về không gian ba chiều. Theo Rollet (1969), cấu trúc dùng dé chỉ rõ sự phân bố của thành phần cây gỗ theo cấp đường kính hoặc phân bồ theo tiết điện ngang thân cây theo cấp đường kính.
Theo Golley và ctv (1969) thì cấu trúc là phân bố sinh khối theo gỗ, thân, lá, rễ,. Cấu trúc rừng được nghiên cứu theo nhiều phương pháp khác nhau, nhưng chủ yếu vẫn theo hai hướng chính là nghiên cứu định tính và nghiên cứu định lượng. Trên thế giới, cấu trúc rừng là kết quả thể hiện mối quan hệ đấu tranh sinh tồn cũng như thích ứng lẫn nhau giữa các thành phần trong hệ sinh thái và môi trường. Việc nghiên cứu cấu trúc rừng trên thé giới đã được tiến hành từ rất lâu nhằm xác định cơ sở khoa học đề xuất các biện pháp tác động vào rừng, góp phần nâng cao hiệu quả trong sản xuất kinh doanh cũng như môi trường rừng.
Nghiên cứu về phân bố số cây theo đường kính (N/D;s) Phân bố số cây theo đường kính là quy luật cau trúc cơ bản của lâm phan va được nhiều nhà lâm học quan tâm nghiên cứu. Các tác giả đã đưa ra nhiều hàm phân bố lý thuyết khác nhau dé mô phỏng dang phân bố thực nghiệm cho N/D,3. Tuy nhiên, một dạng phân bố thực nghiệm chỉ có thể được mô phỏng phù hợp với một dạng hàm số ở mức xác suất cho phép. Theo Prodan (1952), nghiên cứu quy luật phân bố rừng, chủ yêu theo đường kính D,3 có liên hệ với giai đoạn phat dục và các biện pháp kinh doanh.
Theo tác giả, sự phân bố số cây theo đường kính có giá trị đặc trưng nhất cho rừng, đặc biệt là rừng hỗn loại, nó phan ánh các đặc diém lâm sinh của rừng. Kêt luận của ông về phân bố đã được kiểm chứng ở nhiều nơi trên thế giới, đó là phân bố số cây theo cấp đường kính của rừng tự nhiên có dạng một đỉnh lệch trái. Số cây tập trung nhiều ở các lớp cây có đường kính nhỏ vì nhiều cây và nhiều loài cùng sống. Vì điều kiện cạnh tranh không gian sinh trưởng và đào thải tự nhiên nên số lượng cây sẽ giảm dần theo thời gian.
Theo Meyer (1952) đã mô tả phân bố số cây theo đường kính bằng phương trình toán học, có dạng đường cong giảm liên tục. Baur (1964) đã nghiên cứu các van đề về cơ sở sinh thái nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng nói riêng. Trong đó, tác giả đi sâu vào cau trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. Từ đó, tác giả đưa ra các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh cải thiện rừng.
Richards (1968), trong cuốn “Rừng mưa nhiệt đới” cũng đã dé cập đến phân bố số cây theo đường kính, ông nhận định dạng phân bố giảm là một dạng đặc trưng của rừng tự nhiên hỗn loài. Nhiều tác giả cũng sử dụng các hàm toán học của Schumacher, Hyperpol, ham mũ,. để mô hình hóa quy luật phân bồ số cây theo đường kính của rừng (dẫn theo Trần Văn Con, 2001). mà còn có thể xác định được kích thước bình quân của lâm phần phục vụ cho công tác điều tra quy hoạch rừng (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1995).
Nghiên cứu về phân bố số cây theo chiều cao (N/H„„) Trước đây, khi nghiên cứu về cấu trúc theo chiều thắng đứng (chiều dọc) của rừng tự nhiên nhiệt đới, việc xác định tầng thứ đều mang tính mô tả, định tính.