Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Việc nghiên cứu đặc điểm lâm học loài cây trong đó có các đặc điểm hình thái và vật hậu học, phân bố, sinh thái học đã đƣợc thực hiện từ lâu trên thế giới. Đây là bƣớc đầu tiên, làm tiền đề cho các môn khoa học khác liên quan. Có rất nhiều công trình liên quan đến hình thái và phân loại các loài cây.
Những nghiên cứu này đầu tiên tập trung vào mô tả và phân loại các loài, nhóm loài,.Có thể kể đến một vài công trình rất quen thuộc liên quan đến các nƣớc lân cận nhƣ: Thực vật chí Hong Kong (1861), Thực vật chí Australia (1866), Thực vật chí rừng Tây Bắc và trung tâm Ấn Độ (1874), Thực vật chí Ấn Độ 7 tập (1872 – 1897), Thực vật chí Miến Điện (1877), Thực vật chí Malaysia (1892 – 1925), Thực vật chí Hải Nam (1972 – 1977), Thực vật chí Vân Nam (1977), Thực vật chí Quảng Đông, Trung Quốc (9 tập). Sự ra đời của các bộ thực vật chí đã góp phần làm tiền đề cho công tác nghiên cứu về hình thái, phân loại cũng nhƣ đánh giá tính đa dạng của các vùng miền khác nhau. Về vật hậu học: Hoạt động sinh học có tính chất chu kỳ của các cơquan sinh dƣỡng và cơ quan sinh sản. Chu kỳ vật hậu của cùng 1 loài phân bố ở các vùng sinh thái khác nhau sẽ có sự sai khác rõ rệt.
Điều này có ý nghĩa cần thiết trong nghiên cứu sinh thái cá thể loài và công tác chọn tạo giống các công trình nhƣ nêu trên cũng đã ít nhiều nêu ra các đặc điểm về chu kỳ hoa, quả và các đặc trƣng vật hậu của từng loài, nhóm loài. Việc nghiên cứu đặc điểm lâm học của loài làm cơ sở đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả trong kinh doanh rừng rất đƣợc các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Theo đó, các lý thuyết về hệ sinh thái, cấu trúc, tái sinh rừng đƣợc vận dụng triệt để trong nghiên cứu đặc điểm của 1 loài cụ thể nào đó. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.Ông đã phân chia ra sinh thái học cá thể và sinh thái học quần thể.
Sinh thái học cá thể nghiên cứu từng cá thể sinh vật hoặc từng loài, trong đó chu kỳ sống, tập tính cũng nhƣ khả năng thích nghi với môi trƣờng đƣợc đặc biệt chú ý. Tái sinh là một quá trình sinh học mang đặc thù của hệ sinh thái rừng, đó là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng. Hiệu quả của tái sinh rừng đƣợc xác định bởi mật độ, tổ thành loài, cấu trúc tuổi, chất lƣợng cây con, đặc điểm phân bố. Vansteenis (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng nhiệt đới đó là tái sinh phân tán liên tục và tái sinh vệt.N (1962) cho rằng, trong rừng nhiệt đới sự thiếu hụt ánh sáng đã làm ảnh hƣởng đến phát triển của cây con, còn đối với sự nảy mầm thì ảnh hƣởng đó thƣờng không rõ ràng.
Đối với rừng nhiệt đới, số lƣợng loài cây trên một đơn vị diện tích và mật độ tái sinh thƣờng khá lớn. Vì vậy, khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên cần phải đánh giá chính xác tình hình tái sinh rừng và có những biện pháp tác động phù hợp. Cấu trúc rừng là hình thức biểu hiện bên ngoài của những mối quan hệ qua lại bên trong giữa thực vật rừng với nhau và giữa chúng với môi trƣờng sống. Nghiên cứu cấu trúc rừng để biết đƣợc những mối quan hệ sinh thái bên trong của quần xã, từ đó có cơ sở để đề xuất các biện pháp tác động phù hợp.
Hiện tƣợng thành tầng là một trong những đặc trƣng cơ bản về cấu trúc hình thái của quần thể thực vật và là cơ sở để tạo nên cấu trúc tầng thứ. Phƣơng pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng do David và P.W Risa (1933- 1934) đề LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 xƣớng và sử dụng lần đầu tiên ở Guyan, đến nay phƣơng pháp đó vẫn đƣợc sử dụng nhƣng nhƣợc điểm là chỉ minh hoạ đƣợc cách sắp xếp theo hƣớng thẳng đứng trong một diện tích có hạn. Cusen (1951) đã khắc phục bằng cách vẽ một số dải kề nhau và đƣa lại một hình tƣợng về không gian 3 chiều. Sampion Gripfit (1948) khi nghiên cứu rừng tự nhiên ở Ấn Độ và rừng ẩm nhiệt đới ở Tây Phi, đã kiến nghị phân cấp cây rừng thành 5 cấp.W (1952) phân rừng ở Nigeria thành 6 tầng, tƣơng ứng với chiều cao là 6 - 12 m, 12 - 18 m, 18 - 24 m, 24 - 30 m, 30 - 36 m, 36 - 42 m, nhƣng thực chất đây chỉ là các lớp chiều cao.
P (1971) nghi ngờ sự phân tầng rừng rậm nơi có độ cao dƣới 600 m ở Puecto Rico và cho rằng không có sự tập trung khối tán ở một tầng riêng biệt nào cả.W (1968) đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mƣa nhiệt đới về mặt hình thái. Theo tác giả, đặc điểm nổi bật của rừng mƣa nhiệt đới là tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc thân gỗ và thƣờng có nhiều tầng. Ông nhận định: "Rừng mưa thực sự là một quần lạc hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phong phú nhất về mặt loài cây". Nhƣ vậy, nghiên cứu về tầng thứ theo chiều cao còn mang tính cơ giới, nên chƣa phản ánh đƣợc sự phân tầng phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới.
Việc nghiên cứu về cấu trúc rừng đã và đang đƣợc chuyển từ mô tả định tính sang định lƣợng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và tin học.L (1971) đã biểu diễn mối quan hệ giữa chiều cao và đƣờng kính bằng các hàm hồi quy, phân bố đƣờng kính ngang ngực, đƣờng kính tán bằng các dạng phân bố xác suất. Balley (1972) sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đƣờng kính thân cây loài Thông,. Tuy nhiên, việc sử dụng các hàm toán học không thể phản ánh hết đƣợc những mối quan hệ sinh thái giữa các cây rừng với nhau và giữa chúng với hoàn cảnh xung quanh, nên các phƣơng pháp nghiên cứu cấu trúc rừng theo hƣớng này không đƣợc vận dụng trong đề tài. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 Từ việc vận dụng các lý luận về sinh thái, tái sinh, cấu trúc rừng trên, nhiều nhà khoa học trên thế giới đã vận dụng vào nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái cho từng loài cây.
Một vài công trình nghiên cứu có thể kể tới nhƣ: Trung tâm Nông lâm kết hợp thế giới (World Agroforestry Centre, 2006), Anon (1996), Keble và Sidiyasa (1994) đã nghiên cứu đặc điểm hình thái của loài Vối thuốc (Schima wallichii) và đã mô tả tƣơng đối chi tiết về đặc điểm hình thái, vật hậu học của loài cây này, góp phần cung cấp cơ sở cho việc gây trồng và nhân rộng loài Vối thuốc trong các dự án trồng rừng (dẫn theo Hoàng Văn Chúc, 2009). Theo Khamleck (2004), Họ Dẻ có phân bố khá rộng, với khoảng 900 loài chúng đƣợc tìm thấy ở vùng ôn đới Bắc bán cầu, cận nhiệt đới và nhiệt đới, song chƣa có tài liệu nào công bố chúng có ở vùng nhiệt đới Châu Phi. Hầu hết các loài phân bố tập trung ở Châu Á, đặc biệt ở Việt Nam có tới 216 loài và ít nhất là Châu Phi và vùng Địa Trung Hải chỉ có 2 loài (dẫn theo Trần Hợp, 2002). Ly Meng Seang (2008) đã nghiên cứu một số đặc điểm lâm học của rừng Tếch trồng ở Kampong Cham Campuchia, đã kết luận: ở các độ tuổi khác nhau: Phân bố N-D1.3 ở các tuổi đều có dạng một đỉnh lệch trái và nhọn, phân bố N-H thƣờng có đỉnh lệch phải và nhọn, phân bố N-Dt đều có đỉnh lệch trái và tù.3hoặc Hvn so với tuổi cây hay lâm phần luôn tồn tại mối quan hệ chặt chẽ theo mô hình Schumacher.
Ngoài ra, tác giả cũng đề nghị trong khoảng 18 năm đầu sau khi trồng rừng Tếch nên chặt nuôi dƣỡng 3 lần theo phƣơng pháp cơ giới, với kỳ dãn cách là 6 năm 1 lần. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Ngoài những tác phẩm cổ điển về thực vật nhƣ “Flora Cochinchinensis” củaLoureiro (1790) và “Flore Forestière de la Cochinchine” của Pierre (1833- 1905), thì từ đầu những năm đầu thế kỷ 20 đã xuất hiện một LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 công trình nổi tiếng, là nền tảng cho việc nghiên cứu về hình thái phân loại thực vật, đó là Bộ thực vật chí Đông Dƣơng do H. Lecomte chủ biên (1907- 1952). Trong công trình này, các tác giả ngƣời pháp đã thu mẫu, định tên và lập khóa mô tả các loài thực vật bậc cao có mạch trên toàn bộ lãnh thổ Đông Dƣơng, trong đó hệ thực vật Việt Nam có 7.850 chi và 289 họ.
Đối với mỗi miền có những tác phẩm lớn khác nhau nhƣ ở miền Nam Việt Nam có công trình thảm thực vật Nam Trung Bộ của Schmid (1974), trong đó tác giả đã chỉ rõ những tiêu chuẩn để phân biệt các quần xã khác nhau là sự phân hóa khí hậu, chế độ thoát nƣớc khác nhau. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật đã xuất bản bộ sách “Cây cỏ thƣờng thấy ở Việt Nam” gồm 6 tập do Lê Khả Kế chủ biên và ở miền Nam Phạm Hoàng Hộ (1970-1972) cũng cho ra đời công trình đồ sộ 2 tập về “Cây cỏ miền Nam Việt Nam”, trong đó giới thiệu 5326 loài, trong đó có 60 loài thực vật bậc thấp và 20 loài rêu, còn lại là 5246 loài thực vật có mạch, và sau này là “Cây cỏ ViệtNam”. Ngoài ra, còn rất nhiều các bộ sách chuyên khảo khác, tuy không tách riêng cho vùng Tây Nam Bộ nhƣng cũng đã góp phần vào việc nghiên cứu đa dạng sinh học thực vật chung, nhƣ các bộ về Cây gỗ rừng Việt Nam (Viện Điều tra qui hoạch, 1971-1988), Cây thuốc Việt Nam (Viện Dƣợc liệu, 1990), Cây tài nguyên (Trần Đình Lý và cs., 1993), Cây gỗ kinh tế ở Việt Nam (Trần Hợp & Nguyễn Bội Quỳnh, 1993), 100 loài cây bản địa (Trần Hợp & Hoàng Quảng Hà, 1997), Cây cỏ có ích ở Việt Nam (Võ Văn Chi và Trần Hợp, 1999), Tài nguyên cây gỗ Việt Nam (Trần Hợp, 2002), v.Gần đây Viện sinh thái và tài nguyên sinh vật cũng đã xây dựng và biên soạn đƣợc 11 tập Thực vật chí Việt Nam chuyên khảo đến họ riêng biệt. Đây là những tài liệu vô cùng quý giá góp phần vào việc nghiên cứu về thực vật của Việt Nam.