Đặt vấn đề Rừng là tài nguyên quý giá, là một bộ phận quan trọng của môi trường sống, luôn gắn liền với đời sống của đồng bào các dân tộc miền núi. Rừng không chỉ có giá trị về kinh tế mà còn có ý nghĩa rất lớn trong nghiên cứu khoa học, bảo tồn nguồn gen, bảo tồn đa dạng sinh học, điều hoà khí hậu, phòng hộ đầu nguồn, hạn chế thiên tai, ngăn chặn sự hoang mạc hoá, chống sói mòn, sạt lở đất, ngăn ngừa lũ lụt, đảm bảo an ninh quốc phòng, đồng thời rừng cũng tạo cảnh quan phục vụ cho du lịch sinh thái, du lịch cộng đồng. Khoa học ngày nay đã chứng tỏ các biện pháp bảo vệ, sử dụng và tái tạo lại rừng chỉ có thể được giải quyết thỏa đáng khi có một sự hiểu biết đầy đủ về bản chất các qui luật sống của rừng trước hết là các quá trình tái sinh, sự hình thành và động thái biến đổi của rừng tương ứng với những điều kiện tự nhiên môi trường khác nhau. Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái.
Nó bảo đảm cho nguồn tài nguyên rừng có khả năng tái sản xuất mở rộng, nếu chúng ta nắm được qui luật tái sinh, chúng sẽ điều khiển qui luật đó phục vụ cho các mục tiêu kinh doanh. Vì vậy, tái sinh rừng trở thành vấn đề then chốt trong việc xác định các phương thức kinh doanh rừng. Hiện nay trong nhiều vùng rừng tự nhiên của nước ta đã mất rừng do sử dụng phương thức khai thác - tái sinh không đáp ứng được những lợi ích lâu dài của nền kinh tế và bảo vệ môi trường. Các phương thức khai thác - tái sinh không hợp lý đã và đang làm cho rừng tự nhiên suy giảm cả về số lượng và chất lượng.
Ở Việt Nam, năm 1943 diện tích rừng còn khoảng 14,3 triệu ha, tỷ lệ che phủ khoảng 43%. Đến năm 1999, theo số liệu thống kê chỉ còn 10,9 triệu ha rừng, trong đó 9,4 triệu ha rừng tự nhiên và 1,5 triệu ha rừng 2 trồng với độ che phủ tương ứng là 33,2%. Do vậy, việc tái sinh tự nhiên là một trong những biện pháp và nhiệm vụ quan trọng. Cây Xoan Đào (Pygeum arboreum Endl), mới được nghiên cứu ở nước ta vào những năm 1965 với công trình nghiên cứu của Lê Viết Lộc về “Bước đầu điều tra thảm thực vật rừng Cúc Phương” Công trình đã tiến hành điều tra 47 ô tiêu chuẩn có diện tích 1000 m2 và 2000 m2 và đã xây dựng được bản đồ phân bố của 11 loại hình ưu thế trong vùng nghiên cứu cho thấy ở Cúc phương Xoan đào là cây ưu thế lập quần trong loại hình ưu thế: Sâng – Sấu – Xoan đào - Đinh hương (Lê Viết Lộc, 1964).
Xoan đào mang nhiều đặc điểm quan trọng cho khoa học và là loài cây tiềm năng có thể ứng dụng trong lâm nghiệp đô thị, trồng rừng hay có thể phát triển nghiên cứu, nhưng sự phân bố của loài này tại khu còn ít được biết đến. Từ thực tiễn nêu trên, tôi chọn đề tài: “NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC VÀ PHÂN BỐ TỰ NHIÊN CÂY XOAN ĐÀO (Pygeum arboreum Endl) TẠI XÃ ĐỔNG XÁ - HUYỆN NA RÌ - TỈNH BẮC KẠN”. Nhằm góp phần nâng cao hiểu biết, đề xuất những hướng giải pháp và phát triển loài cây có triển vọng và hiếm này tại xã Đổng Xá. Mục tiêu nghiên cứu 1.
Mục tiêu chung Xác định được phân bố tự nhiên và đặc điểm sinh học, sinh thái của loài Xoan đào tại xã Đổng Xá huyện Na Rì tỉnh Bắc Kạn. Mục tiêu cụ thể - Xác định được phân bố, đặc điểm lâm học, đặc điểm sinh thái cây Xoan đào (Pygeum arboreum Endl) tại khu vực nghiên cứu phục vụ công tác bảo tồn loài. - Xác định được những đặc điểm hình thái và vật hậu của loài Xoan đào. - Dựa trên kết quả nghiên cứu, đề xuất các biện pháp bảo tồn và phát triển.
Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học Thực hiện đề tài củng cố phương pháp nghiên cứu khoa học cho sinh viên và giúp cho sinh viên có cơ hội thực hành bài học ngoài thực địa, củng cố các kiến thức đã học, vận dụng các lí thuyết vào thực tế, nâng cao khả năng thu thập, tích lũy, phân tích, xử lí thông tin hiệu quả, đồng thời củng cố kĩ năng giao tiếp, tiếp cận và làm việc với cộng đồng, người dân. - Ý nghĩa trong thực tiễn Nghiên cứu loài Xoan Đào (Pygeum arboreum Endl), làm cơ sở đề xuất hướng bảo tồn và phát triển loài tại xã Đổng Xá. 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Trên Thế giới 2.
Nghiên cứu về cấu trúc rừng Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trong hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khác nhau có thể cùng sinh sống hoà thuận trong một khoảng không gian nhất định trong một giai đoạn phát triển của rừng. Cấu trúc rừng vừa là kết quả vừa là sự thể hiện các mối quan hệ đấu tranh sinh tồn và thích ứng lẫn nhau giữa các thành phần trong hệ sinh thái với nhau và với môi trường sinh thái. Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái và cấu trúc tuổi. Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được Richards P.
Những nghiên cứu này đã nêu lên quan điểm, các khái niệm và mô tả định tính về tổ thành, dạng sống và tầng phiến của rừng. (1964) [29] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng nói riêng, trong đó đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng, các kiểu sử 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. Khái niệm sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học.
Công trình nghiên cứu của tác giả Catinot R. (1987) [27] đã biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến. (1959, 1968, 1970) [28] đã phân biệt tổ thành rừng mưa nhiệt đới làm hai loại là rừng mưa hỗn hợp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản. Cũng theo tác giả thì rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có 3 tầng, trừ tầng cây bụi và tầng cây cỏ).
Trong rừng mưa nhiệt đới, ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài thân thảo còn có nhiều loại dây leo cùng nhiều loài thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây. (1960) [34] đã sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính loài. Bên cạnh đó các hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Peason, Poisson.cũng đã được nhiều tác giả sử dụng để mô hình hoá cấu trúc rừng. Một vấn đề nữa có liên quan đến cấu trúc rừng đó là việc phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo hay ngoại mạo sinh thái.
Cơ sở phân loại theo xu hướng này là đặc điểm phân bố, dạng sống ưu thế, cấu trúc tầng thứ và một số đặc điểm hình thái khác của quần xã thực vật rừng. Đại diện cho hướng phân loại này có Humbold (1809), Schimper (1903), Aubreville (1949). Trong nhiều hệ thống phân loại rừng theo xu hướng này khi nghiên cứu ngoại mạo của quần xã thực vật đã không tách rời khỏi hoàn cảnh của nó và do vậy hình thành một hướng theo ngoại mạo sinh thái. Khác với xu hướng phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo chủ yếu mô tả rừng ở trạng thái tĩnh.
Trên cơ sở nghiên cứu rừng ở trạng thái động, Melekhov đã nhấn mạnh sự biến đổi của rừng theo thời gian, đặc biệt là sự biến đổi của tổ thành loài cây trong lâm phần qua các giai đoạn khác nhau trong quá trình phát sinh phát triển của rừng. Việc định lượng các đặc điểm cấu trúc rừng đã được tác giả trên thế giới sử dụng trong quá trình nghiên cứu các hệ sinh thái rừng tự nhiên, kể cả các hệ sinh thái rừng tự nhiên vùng nhiệt đới (Weidelt 1968, Brun 1969, Lamprecht H. 6 Phương pháp phân tích lâm sinh đã được Lamprecht H. (1969) [31] mô tả chi tiết.
Các tác giả nghiên cứu rừng tự nhiên vùng nhiệt đới sau đó đã vận dụng phương pháp này và mở rộng thêm những chỉ tiêu định lượng mới cho phân tích cấu trúc rừng tự nhiên như Kammesheidt (1994) [30]. Tóm lại, trên thế giới các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng. Nghiên cứu về tái sinh rừng Như chúng ta đã biết tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng như: Dưới tán rừng, lỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy. Vai trò lịch sử của lớp cây tái sinh là thay thế thế hệ cây già cỗi.
Vì vậy, tái sinh rừng được hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng chủ yếu là tầng cây gỗ. Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố. Sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây con và tầng cây gỗ đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930; Richards, 1952; Baur G. Do tính phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài cây có giá trị nên trong thực tiễn người ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhất định.
Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng tự nhiên vô cùng phức tạp và còn ít được quan tâm nghiên cứu. Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng mưa chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng ít nhiều đã bị biến đổi Van Steenis J. (1956) [35] đã nghiên cứu hai 7 đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưu sáng.