Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Một số khái niệm liên quan 1. Khái niệm về thảm thực vật Thảm thực vật (Vegetation) là khái niệm phổ biến được nhiều nhà khoa học đưa ra các định nghĩa khác nhau. Thảm thực vật (Vegetation) là khái niệm rất quen thuộc, có nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước đưa ra các định nghĩa khác nhau.Schmithusen (1967) [40] thì thảm thực vật là lớp thực bì của trái đất và các bộ phận cấu thành khác nhau của nó.
Thái Văn Trừng (1978) [55] cho rằng thảm thực vật là các quần hệ thực vật phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh. Trần Đình Lý (1998) [29] cho rằng thảm thực vật là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng cụ thể hay toàn bộ lớp phủ thảm thực vật trên toàn bộ bề mặt Trái Đất. Thảm thực vật là một khái niệm chung chưa chỉ rõ đối tượng cụ thể nào. Nó chỉ có ý nghĩa và giá trị cụ thể khi có định nghĩa kèm theo như: thảm thực vật cây bụi, thảm thực vật rừng ngập mặn, thảm thực vật tỉnh Thái Nguyên… Thảm thực vật thứ sinh là các trạng thái thảm thực vật xuất hiện sau khi thảm thực vật nguyên sinh bị tác động làm thay đổi hoặc bị phá hoại.
Thảm thực vật thứ sinh thường bao gồm các trạng thái sau: thảm cỏ, thảm cây bụi, rừng tái sinh tự nhiên ở các giai đoạn khác nhau. Thảm thực vật thứ sinh sẽ khác biệt so với thảm thực vật nguyên sinh ở thành phần thực vật, cấu trúc tầng tán, năng lực phát triển, sinh khối và nhiều yếu tố khác. Khái niệm về rừng Trải qua quá trình phát triển của lịch sử, khái niệm về rừng được tích lũy, hoàn thiện thành những học thuyết về rừng. Có nhiều khái niệm về rừng được đưa ra bởi các tác giả khác nhau.Cotta (người Đức) đã xuất bản tác phẩm những chỉ dẫn về lâm học, đã trình bày tổng hợp những khái niệm về rừng.
Ông có công xây 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com dựng học thuyết về rừng có ảnh hưởng đến nước Đức và châu Âu trong thế kỷ 19.Morozov công bố tác phẩm Học thuyết về rừng. Sự phát triển hoàn thiện của học thuyết này về rừng gắn liền với những thành tựu về sinh thái học. Theo Morozov (1930), rừng là một tổng thể cây gỗ, có mối liên hệ lẫn nhau, nó chiếm một phạm vi không gian nhất định ở mặt đất và trong khí quyển. Rừng chiếm phần lớn bề mặt Trái Đất và là một bộ phận của cảnh quan địa lý.E (1952), rừng là một bộ phận của cảnh quan địa lý, trong đó bao gồm một tổng thể cây gỗ, cây bụi, cây cỏ, động vật và vi sinh vật.
Trong quá trình phát triển của mình chúng có mối quan hệ sinh học và ảnh hưởng lẫn nhau và với hoàn cảnh bên ngoài. Mê-lê-khôp cho rằng: Rừng là sự hình thành phức tạp của tự nhiên, là thành phần cơ bản của sinh quyển địa cầu.N: “ Rừng là một quần lạc sinh địa. Quần lạc sinh địa là tổ hợp các yếu tố thiên nhiên đồng nhất trên vùng đất xác định (đất, đá, khí hậu, nước, động vật, thực vật, vi sinh vật). Các yếu tố tự nhiên có vai trò thiết lập ra các mối quan hệ cùng với các nhóm vi sinh vật hình thành nên kiểu trao đổi chất và năng lượng đặc trưng giữa chúng với nhau và với các yếu tố tự nhiên, nó là một thể thống nhất đang biến động và phát triển” (dẫn theo Hoàng Chung, 2008 [7]).
Tái sinh rừng Tái sinh rừng (Forestry regeneration) là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện ở sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ dưới tán rừng. Tái sinh rừng là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Theo Nguyễn Xuân Lâm (2000) [25] “ Tái sinh rừng là sự xuất hiện một 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở dưới tán rừng hoặc trên đất rừng (sau khi làm nương rẫy), thế hệ cây tái sinh này sẽ lớn dần lên thay thế thế hệ cây già”. Biểu hiện đặc trưng của tái sinh rừng là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh hệ sinh thái rừng (hoặc mất đi chưa lâu): dưới tán rừng, lỗ trống trong rừng, rừng sau khai thác, trên đất rừng sau đốt nương làm rẫy,…Vai trò lịch sử của thế hệ cây con là kế tục cây gỗ già cỗi.
Vì vậy hiểu theo nghĩa hẹp, tái sinh rừng là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của hệ sinh thái rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Lớp cây con xuất hiện là nhân tố mới làm phong phú thêm số lượng và thành phần loài trong quần lạc sinh vật (động vật, thực vật, vi sinh vật), đóng góp vào việc hình thành tiểu hoàn cảnh rừng và làm thay đổi cả quá trình trao đổi vật chất và năng lượng diễn ra trong hệ sinh thái. Do đó có thể hiểu theo nghĩa rộng, tái sinh rừng là sự tái sinh của một hệ sinh thái rừng. Ở các vùng tự nhiên khác nhau, tái sinh rừng diễn ra theo các quy luật khác nhau.
Những kiến thức về sinh thái, tái sinh rừng bao gồm mối quan hệ giữa loài cây với hoàn cảnh sinh thái, đặc biệt là tiểu hoàn cảnh rừng có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu quy luật tái sinh, trong từng loại rừng cụ thể và là cơ sở khoa học quan trọng cho việc đề xuất các biện pháp tái sinh rừng hiệu quả. Tái sinh hệ sinh thái rừng không chỉ là một hiện tượng sinh học mà còn là một hiện tượng địa lý, muốn nghiên cứu đặc điểm và quy luật tái sinh cần phải gắn liền với từng loại rừng cụ thể. Xét về bản chất sinh học, tái sinh rừng diễn ra dưới ba hình thức: tái sinh hạt, tái sinh chồi và tái sinh thân ngầm (các loài tre nứa). Mỗi hình thức tái sinh lại có những quy luật riêng và trải qua nhiều giai đoạn khác nhau.
Trong đó, tái sinh hạt là quá trình mà thế hệ các cây rừng mới được hình thành từ các hạt giống phải trải qua ba giai đoạn: Ra hoa kết quả, phân tán hạt giống, hạt giống nảy mầm và sinh trưởng của cây tái sinh. Tái sinh chồi là quá trình vô tính cây con 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com được phát triển từ một phần của cây mẹ. Tái sinh thân ngầm là trường hợp các cây con được phát triển từ thân ngầm. Mỗi hình thức tái sinh trên có quy luật riêng và trải qua nhiều giai đoạn khác nhau.
Căn cứ vào nguồn giống, có 3 mức độ tái sinh: - Tái sinh tự nhiên: Nguồn hạt giống hoàn toàn tự nhiên. - Tái sinh nhân tạo: Nguồn giống do con người tạo ra bằng cách gieo giống trực tiếp. - Tái sinh bán nhân tạo: Nguồn giống do con người tạo ra bằng cách trồng bổ sung các cây giống, sau đó chính cây giống sẽ tạo ra nguồn hạt cho quá trình tái sinh tiếp theo. Đứng trên quan điểm triết học, tái sinh rừng là một quá trình phủ định biện chứng: Rừng non thay thế rừng già trên cơ sở được thừa hưởng hoàn cảnh thuận lợi do thế hệ rừng ban đầu tạo nên.
Đứng trên quan điểm chính trị kinh tế học, tái sinh rừng là quá trình tái sản xuất mở rộng tài nguyên rừng. Đương nhiên điều kiện này chỉ có thể trở thành hiện thực khi nắm chắc được các biện pháp kỹ thuật lâm sinh chính xác nhằm điều hòa và định hướng các quá trình tái sinh phục vụ mục tiêu đã đề ra. Như vậy, tái sinh rừng không còn chỉ là tự nhiên, kỹ thuật mà còn là vấn đề kinh tế - xã hội (Hoàng Kim Ngũ, Phùng Ngọc Lan, 1998 [32]. Tái sinh rừng là một khái niệm chỉ khả năng và quá trình thiết lập lớp cây con dưới tán rừng.
Đặc điểm cơ bản của quá trình này là lớp cây con đều có nguồn gốc từ hạt và chồi có sẵn, kể cả trong trường hợp tái sinh nhân tạo thì cây con cũng phải mọc từ nguồn hạt con người gieo trước đó. Nó được phân biệt với các khái niệm khác như trồng rừng là sự thiết lập lớp cây con bằng việc trồng cây giống đã được chuẩn bị trong vườn ươm. Vì đặc trưng đó nên tái sinh là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng. Ở Việt Nam tái sinh rừng được hiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của cả 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com hệ sinh thái rừng.
Tái sinh rừng được hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng chủ yếu là tầng gỗ. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng Cấu trúc rừng là một khái niệm chung để chỉ quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần xã thực vật rừng theo không gian và thời gian (Phùng Ngọc Lan, 1986 [24]). Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái và cấu trúc tuổi. 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 chung sống hài hòa và đạt tới sự ổn định tương đối trong một giai đoạn phát triển nhất định của tự nhiên.
Cấu trúc của rừng vừa là kết quả vừa là sự thể hiện quan hệ đấu tranh và thích ứng lẫn nhau giữa các sinh vật rừng với môi trường sinh thái và giữa các sinh vật với nhau. Trên thế giới 1. Cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng Quy luật về cấu trúc rừng là cơ sở quan trọng để nghiên cứu sinh thái học, sinh thái rừng và đặc biệt là để xây dựng những mô hình lâm sinh cho hiệu quả sản xuất cao. Trong nghiên cứu cấu trúc rừng người ta chia ra làm 3 dạng cấu trúc là: cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian.
Cấu trúc của thảm thực vật là kết quả của quá trình đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật và giữa thực vật với hoàn cảnh sống. Trên quan điểm sinh thái thì cấu trúc rừng chính là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng, thực tế cấu trúc rừng nó có tính quy luật và theo trật tự của quần xã. 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.