Đặt vấn đề Rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới (Rkx) ở miền Đông Nam Bộ nói chung và khu vực Tân Phú thuộc tỉnh Đồng Nai nói riêng là nguồn tài nguyên phong phú và giàu có về các loại gỗ và lâm sản ngoài gỗ. Nguồn tài nguyên đó có ý nghĩa to lớn không chỉ về khoa học, mà còn về kinh tế, quốc phòng và bảo vệ môi trường. Thế nhưng, do khai thác và sử dụng không hợp lý, hiện nay kiểu rừng này tại Ban quản lý rừng (BQLR) phòng hộ Tân Phú chỉ còn lại 13. Trước đây nhiều nhà lâm học (Thái Văn Trừng, 1985; Nguyễn Lương Duyên, 1985; Lê Văn Mính, 1986; Vũ Xuân Đề, 1989; Nguyễn Văn Thêm, 1992) đã nghiên cứu về hệ thực vật rừng, cấu trúc quần thụ và tái sinh tự nhiên của kiểu Rkx ở tỉnh Đồng Nai.
Những nghiên cứu này đã cung cấp những thông tin hữu ích cho quản lý rừng và xây dựng những phương thức lâm sinh. Tuy vậy, những nghiên cứu này vẫn chưa làm rõ những đặc tính của các kiểu quần xã thực vật (QXTV) rừng khác nhau thuộc kiểu Rkx tại khu vực Tân Phú thuộc tỉnh Đồng Nai. Rừng tự nhiên hỗn loài nhiệt đới bao gồm nhiều QXTV hợp thành. Mỗi QXTV có nhiều loài cây gỗ với những đặc tính khác nhau.
Vì thế, một trong những phương pháp để đơn giản sự đa dạng của các loài cây gỗ ở rừng tự nhiên hỗn loài nhiệt đới là ghép nhóm các loài cây gỗ trong các kiểu rừng thành các kiểu QXTV khác nhau. Tiêu chuẩn phân chia các kiểu QXTV là điều kiện môi trường (khí hậu, địa hình, đất), những họ ưu thế và đồng ưu thế hoặc những loài cây gỗ ưu thế và đồng ưu thế. Bởi vì QXTV là những đơn vị cấu thành hệ sinh thái rừng, nên những kiến thức về những kiểu QXTV rừng là cơ sở để phân loại rừng, xác định phương hướng kinh doanh, những biện pháp luan an 2 quản lý rừng và những phương thức lâm sinh (Baur, 1961; Whitmore, 1984; Thái Văn Trừng, 1999; Kimmins, 1998). Các kiểu QXTV rừng có rất nhiều đặc tính khác nhau.
Tuy vậy, nhà lâm học thường chỉ quan tâm đến một số đặc tính như điều kiện môi trường hình thành QXTV, kết cấu loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ, tái sinh tự nhiên của các loài cây gỗ và những yếu tố ảnh hưởng, sinh trưởng của các loài cây gỗ và những yếu tố ảnh hưởng. Mặc khác, sự suy thoái rừng do những nguyên nhân khác nhau đã dẫn đến nhiều loài cây gỗ có nguy cơ tuyệt chủng. Vì thế, nghiên cứu đa dạng loài cây gỗ đối với các kiểu QXTV rừng cũng thu hút sự chú ý không chỉ của những nhà sinh học, mà còn cả các nhà lâm học. Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, luận án này tập trung trả lời những câu hỏi sau đây: (1) Kiểu Rkx ở khu vực nghiên cứu thường bắt gặp những kiểu QXTV rừng nào? (2) Những kiểu QXTV rừng này được hình thành trong những điều kiện môi trường như thế nào? (3) Kết cấu loài cây gỗ và cấu trúc quần thụ của những kiểu QXTV rừng này như thế nào? (4) Tình trạng tái sinh tự nhiên có đảm bảo cho những kiểu QXTV rừng này tồn tại ổn định theo thời gian hay không? (5) Đa dạng loài cây gỗ của những kiểu QXTV rừng này như thế nào? Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu chung Xác định đặc tính lâm học của những kiểu quần xã thực vật rừng để làm cơ sở khoa học cho quản lý rừng và những phương thức lâm sinh.
Mục tiêu cụ thể a. Xác định điều kiện môi trường hình thành những kiểu QXTV rừng. Phân tích kết cấu loài cây gỗ và cấu trúc quần thụ đối với những kiểu quần xã thực vật rừng. Xác định đa dạng loài cây gỗ và tình trạng tái sinh tự nhiên đối với những kiểu quần xã thực vật.
luan an 3 Đối tượng và vị trí nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là sáu kiểu QXTV rừng: kiểu quần xã họ Sao Dầu – họ Cầy – họ Cỏ roi ngựa; kiểu quần xã họ Sao Dầu – họ Đậu – họ Bồ hòn; kiểu quần xã họ Sao Dầu – họ Sim – họ Hoa hồng; kiểu quần xã họ Sao Dầu - họ Hoa hồng – họ Bồ hòn; kiểu quần xã họ Sao Dầu – họ Côm – họ Cầy và kiểu quần xã họ Đậu – họ Hồng – họ Tử vi. Địa điểm nghiên cứu được đặt tại BQLR phòng hộ Tân Phú thuộc tỉnh Đồng Nai. Tọa độ địa lý: 107020’ – 107027’30’’ Kinh độ Đông và 1102’32’’ – 11010’ Vĩ độ Bắc. Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa.
Khí hậu phân chia thành 2 mùa rõ rệt; trong đó mùa khô kéo dài 4 tháng từ 12 năm trước đến tháng 4 năm sau, còn mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11. Nhiệt độ không khí trung bình 26,70C. Lượng mưa trung bình năm là 2. Độ ẩm không khí trung bình 81%.
Địa hình đồi thấp với độ cao tuyệt đối từ 50 – 250 m so với mặt nước biển. Độ dốc địa hình dưới 100. Đất xám phát triển từ đá hoa cương. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của đề tài là điều kiện hình thành, kết cấu loài cây gỗ, đa dạng loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ và tình trạng tái sinh tự nhiên đối với những kiểu QXTV rừng thuộc Rkx.
Địa điểm nghiên cứu được đặt tại BQLR phòng hộ Tân Phú thuộc tỉnh Đồng Nai. Thời gian nghiên cứu từ 2015 – 2017. Ý nghĩa của đề tài Về lý luận, nghiên cứu này cung cấp những thông tin để phân tích sự khác biệt về những đặc tính của kiểu Rkx ở những khu vực khác nhau thuộc miền Đông Nam Bộ và cả nước. Về thực tiễn, nghiên cứu này cung cấp những thông tin để làm cơ sở cho quản lý rừng, xây dựng những phương thức lâm sinh và bảo tồn đa dạng sinh vật đối với kiểu Rkx tại khu vực Tân Phú thuộc tỉnh Đồng Nai.
Những điểm mới của luận án (1) Luận án đã chỉ ra rằng sáu kiểu quần xã thực vật rừng thường bắt gặp trong kiểu rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới tại khu vực nghiên cứu là kiểu quần xã họ Sao Dầu – họ Cầy – họ Cỏ roi ngựa; kiểu quần xã họ Sao Dầu – họ Đậu – họ Bồ hòn; luan an 4 kiểu quần xã họ Sao Dầu – họ Sim – họ Hoa hồng; kiểu quần xã họ Sao Dầu - họ Hoa hồng – họ Bồ hòn; kiểu quần xã họ Sao Dầu – họ Côm – họ Cầy và kiểu quần xã họ Đậu – họ Hồng – họ Tử vi. Trong 6 kiểu quần xã thực vật rừng này, cây họ Sao Dầu đóng vai trò ưu thế sinh thái; trong đó 5 loài cây gỗ thường bắt gặp là Dầu song nàng, Dầu con rái, Sao đen, Sến mủ và Vên vên. (2) Luận án đã chỉ ra rằng tổng số loài cây gỗ bắt gặp trong 6 kiểu quần xã thực vật là 130 loài thuộc 85 chi của 42 họ. Hệ số tương đồng về họ ưu thế và đồng ưu thế giữa 6 kiểu quần xã thực vật rừng này dao động từ 12,5% đến 61,5%; trung bình 38,7%.
Hệ số tương đồng về loài cây gỗ dao động từ 37,5% đến 63,0%; trung bình 49,9%. Phân bố N/D có dạng giảm theo hình chữ “J” ngược từ cấp D < 10 cm đến cấp D > 64 cm. Phân bố N/H có dạng phân bố một đỉnh; trong đó số cây tập trung nhiều nhất ở cấp H = 14 m. Chỉ số phức tạp về cấu trúc quần thụ dao động từ 0,29 ở kiểu quần xã họ Sao Dầu - họ Hoa hồng – họ Bồ hòn đến 1,16 ở kiểu quần xã họ Sao Dầu – họ Đậu – họ Bồ hòn.
Chỉ số hỗn giao dao động từ 0,17 ở kiểu quần xã họ Sao Dầu - họ Hoa hồng – họ Bồ hòn đến 0,26 ở kiểu quần xã họ Sao Dầu – họ Cầy – họ Cỏ roi ngựa. Chỉ số cạnh tranh tán dao động từ 1,07 ở kiểu quần xã họ Sao Dầu - họ Hoa hồng – họ Bồ hòn đến 1,71 ở kiểu quần xã họ Sao Dầu – họ Đậu – họ Bồ hòn. Chỉ số đa dạng Shannon (H’) nhận giá trị ở mức trung bình (2,92); dao động từ 2,52 đến 3,23. (3) Luận án đã chỉ ra rằng sáu kiểu quần xã thực vật rừng này đều có khả năng tái sinh tự nhiên rất tốt dưới tán rừng.
Mật độ cây tái sinh dao động từ 4. Hệ số tương đồng giữa thành phần cây tái sinh và thành phần cây trưởng thành dao động từ 58,3% đến 96,4%. Số lượng cây tái sinh có triển vọng dao động từ 215 cây/ha ở kiểu quần xã họ Đậu – họ Hồng – họ Tử vi đến 300 cây/ha ở kiểu quần xã họ Sao Dầu – họ Sim – họ Hoa hồng. luan an 5 Chương 1 TỔNG QUAN 1.
Những đơn vị phân loại thảm thực vật rừng Theo Thái Văn Trừng (1999), rừng nhiệt đới bao gồm hai loại hình quần thể là quần hệ và xã hợp. Tiêu chuẩn phân chia các quần hệ thực vật là hình thái và cấu trúc. Tiêu chuẩn phân chia các xã hợp thực vật (QXTV) là thành phần loài cây; trong đó đơn vị cơ bản của QXTV ở rừng nhiệt đới là ưu hợp thực vật. Những ưu hợp thực vật được phân chia theo kết cấu loài cây gỗ ưu thế và đồng ưu thế.
Phân loại QXTV là phân chia thảm thực vật thành những đơn vị tự nhiên hữu dụng cho mục đích quản lý. Mục đích quản lý đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các kiểu phân loại. Tiêu chuẩn phân loại QXTV rừng là những loài cây gỗ ưu thế và đồng ưu thế hoặc điều kiện môi trường sống như khí hậu, địa hình, đất, mức độ rối loạn của môi trường…Mô tả các kiểu quần xã và các chuỗi diễn thế giúp chúng ta hiểu rõ về đặc tính sinh thái của thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu (Kimmins, 1998; Thái Văn Trừng, 1999). Quần xã thực vật là tập hợp những loài cây khác nhau sống trong một không gian nhất định (Kimmins, 1998).
Theo Thái Văn Trừng (1999), tùy theo loài cây gỗ ưu thế và đồng ưu thế, các QXTV có thể được phân chia thành các đơn vị nhỏ hơn như quần hợp thực vật, ưu hợp thực vật và phức hợp thực vật. Quần hợp thực vật là một quần xã thực vật có thành phần loài cây nhất định sống trong môi trường nhất định (Kimmins, 1998). Đối với thảm thực vật ở nhiệt đới, Thái Văn Trừng (1999) đã định nghĩa quần hợp thực vật là QXTV có tỷ lệ cá thể (hoặc thể tích) của 1 - 2 loài cây gỗ ưu thế chiếm trên 90% số lượng cá thể (hoặc thể tích) của các loài cây trong QXTV.