ĐẶT VẤN ĐỀ A Lƣới là huyện miền núi phía tâycủa tỉnh Thừa Thiên - Huế. Tổng diện tích diện tích tự nhiên là 122.463,6 ha, trong đó: diện tích rừng và đất lâm nghiệp là: 99.323,79 ha, diện tích rừng tự nhiên là 84.296,35 ha; diện tích rừng trồng là 15.027,61 ha, chiếm 1/3 diện tích rừng và đất lâm nghiệp toàn tỉnh [1]. Trong số 08 đơn vị quản lý rừng của huyện thì Ban Quản lý rừng phòng hộ A Lƣới thực hiện quản lý và bảo tồn 17.422,2 ha rừng phòng hộ,chủ yếu là rừng lá rộng thƣờng xanh và rừng hỗn giao. Rừng lá rộng thƣờng xanh ở đây có các loài cây ƣa sáng chiếm ƣu thế nhƣ Trâm vỏ đỏ (Syzygium zeylanicum), Trâm trắng (Syzygium wightianum) và Bời lời vàng (Litsea vang).
Rừng luôn đóng vai trò quan trọng đối với môi trƣờng và sự sống của nhân loại. Đối với cộng đồng dân tộc nhất là ngƣời dân tộc ít ngƣời ở huyện miền núi nhƣ A Lƣới, tỉnh Thừa Thiên - Huế, rừng còn quan trọng hơn, bởi nó gắn liền với sinh kế của hơn 80% cƣ dân địa phƣơng. Hệ sinh thái rừng ở Ban quản lý rừng phòng hộ A Lƣới chủ yếu là rừng lá rộng thƣờng xanh, rừng nguyên sinh tự nhiên còn ít, chủ yếu là rừng thứ sinh.Tuy nhiên, công tác quản lý bảo vệ rừng ở khu vực còn hạn chế, nhiều vụ vi phạm lâm luật vẫn diễn ra… điều này làm cho rừng ở khu vực giảm mạnh về trữ lƣợng, tính đa dạng sinh học và khả năng phòng hộ suy giảm, theo thống kế, trong giai đoạn 2009 – 2013 diện tích đất rừng phòng hộ giảm 805,26 ha. Hiện tại, tổng diện tích đất rừng phòng hộ chiếm 43,02 % tổng diện tích đất lâm nghiệp, tƣơng đƣơng với 46.
Đồng thời ở khu vực, trung bình một năm có 200 ngày mƣa, với lƣợng mƣa khoảng 3500 mm. Mùa mƣa kéo dài từ tháng 9 đến tháng 12 và chiếm 70-80% tổng lƣợng mƣa hàng năm. Đây cùng là một trong những nguyên nhân làm xói mòn và sạt lở đất, dẫn đến suy giảm diện tích rừng phòng hộ. Để quản lý, phục hồi và phát triển rừng tự nhiên tại khu vực này rất cần có những nghiên cứu cụ thể về đặc trƣng lâm học của rừng.
Chính vì vậy,chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu cấu trúc loài cây gỗ trên 02 trạng thái rừng lá rộng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2 thường xanh thuộc Ban quản lý rừng phòng hộ A lưới- tỉnh Thừa Thiên Huế“. Nhằm tìm hiểu đặc điểm lâm học của quần xã thực vật rừng lá rộng thƣờng xanh, từ đó làm căn cứ khoa học cho đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm quản lý, phục hồi và phát triển bền vững tài nguyên rừng tại Ban quản lý rừng phòng hộ A Lƣới. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới 1.
Nghiên cứu về cấu trúc rừng Theo quan điểm sinh thái thì cấu trúc rừng là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng. Hay là cấu trúc rừng có thể hiểu là quy luật sắp xếp, tổ hợp các thành phần của quần xã thực vật rừng theo không gian và thời gian. Cấu trúc rừng tự nhiên rất đa dạng và phức tạp, có nhiều nhà khoa học trên thế giới thực hiện nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mƣa nhiệt đới Baur G.N (1964) [2], đã nghiên cứu về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mƣa, tác giả đã đi sâu vào nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các biện pháp kỹ thuật lâm sinh đƣợc áp dụng vào từng rừng mƣa tự nhiên.Tác giả Catinot R(1965) [3], đã nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiếu. Đồng thời biểu diễn cấu trúc sinh thái rừng bằng phẫu đồ rừng Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã có từ lâu có nhiều tác giả đã sử dụng các công thức và hàm toán học để mô hình hoá cấu trúc rừng, xác định mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc của rừng.
Các chỉ số đa dạng loài thƣờng đƣợc sử dụng để đánh giá và so sánh mức độ đa dạng thực vật của các trạng thái rừng. Cao (1997) [31], đã sử dụng các chỉ số đa dạng Shannon-Wiener's H„, Simpson's index d„, Fisher's và chỉ số cân bằng E khi so sánh các trạng thái rừng trên núi, nhiệt đới lá rộng thƣờng xanh và gió mùa trên núi đá vôi ở Xishuangbanna Trung Quốc. Kết quả cho thấy rừng nhiệt đới mƣa mùa có mức độ đa dạng loài cao nhất. Các loài ƣu thế chủ yếu tập trung ở tầng vƣợt tán.
Các loài cây có ít cá thể thƣờng quan hệ chặt với đa dạng loài cây của các trạng thái rừng. Nghiên cứu quan hệ không gian của cây rừng Một câu hỏi trọng tâm trong nghiên cứu sinh thái rừng là làm thế nào để hiểu đƣợc các quá trình và cơ chế đã điều chỉnh sự chung sống của loài và cấu trúc quần LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 xã thực vật, đặc biệt là ở các phạm vi không gian khác nhau. Những vấn đề liên quan đã đƣợc xem xét trong rất nhiều nghiên cứu. Getzin (2008) [33], đã nhấn mạnh ảnh hƣởng của các yếu tố nội sinh và ngoại sinh đến phân bố không gian và thời gian của các loài cây.
Các nghiên cứu khác đã điều tra tƣơng tác cùng loài và khác loài, phát tán hạn chế, sự phụ thuộc mật độ chiều nghịch, hay ổ sinh thái nhấn mạnh rằng mô hình không gian của cây có thể đƣợc giải thích bởi ảnh hƣởng của môi trƣờng sống không đồng nhất và các trạng thái cân bằng của các loài phụ thuộc vào khả năng phát tán và cạnh tranh (Wright 2002) [37]. Trong các nghiên cứu về rừng mƣa nhiệt đới, đã có rất nhiều các giả thuyết đƣợc đề xuất để giải thích cho sự chung sống của các loài cây (Wright 2002). Giả thuyết Janzen-Connell giải thích rằng cây bổ sung ở xa cây mẹ sẽ tránh đƣợc tác hại của các sinh vật gây hại sống quanh cây mẹ (Janzen 1970). Nhƣ vậy, những loài cây có môi trƣờng sống tƣơng tự nhƣng sức chống chịu sinh vật gây hại khác nhau sẽ đƣợc hƣởng lợi dể mở rộng vùng phân bố.
Đƣợc mở rộng từ giả thuyết Janzen- Connell, giả thuyết bảo vệ nhóm loài (species herd protection) cho rằng nhiều loài khác nhau cùng chung sống sẽ hạn chế ảnh hƣởng của các sinh vật gây hại (Peters 2003) [35]. Vì thế, quan hệ tƣơng hỗ có thể đƣợc duy trì cả trong trƣờng hợp các loài có quan hệ cạnh tranh. Lý thuyết trung lập (Neutral theory) cho rằng tất cả các cá thể cây không phân biệt khác loài đều bình đẳng trong các quá trình sinh sản, sinh trƣởng và chết (Hubbell 2005) [34]. Uriarte et al.
(2004) [36], khi nghiên cứu rừng mƣa nhiệt đới ở đảo Barro Colorado, Panama đã tìm ra những bằng chứng ủng hộ cho lý thuyết này. Nhƣng Chave (2004) [32], cho rằng lý thuyết này chỉ đúng trong một số trƣờng hợp hạn chế. Rõ ràng là không phải tất cả các loài đều tƣơng đƣơng nhau về sinh thái. Lý thuyết phù hợp (niche theory) giả thuyết rằng sự phối hợp trong không gian và biến động môi trƣờng sống sẽ đƣợc thể hiện thông qua hình thái học, sinh lý học và đặc điểm các giai đoạn sống của mỗi loài (Peters 2003) [35].
Trong rừng mƣa nhiệt đới, nơi có đa dạng loài cao và mật độ mỗi loài thấp, thì tƣơng tác cùng loài và khác loài sẽ diễn ra phức tạp hơn các kiểu rừng khác. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 Nghiên cứu quan hệ không gian của cây thƣờng gặp khó khăn khi môi trƣờng sống không đồng nhất ở những phạm vi lớn (Getzin et al. Khi đó, những yếu tố môi trƣờng không đồng nhất nhƣ đá lộ đầu, dinh dƣỡng và độ ẩm đất, độ tàn che,.làm cho khó phân biệt tƣơng tác trực tiếp giữa các cây với nhau nhƣ cạnh tranh hay tƣơng hỗ (Wright 2002). Những nghiên cứu trƣớc đây chỉ ra rằng tƣơng tác trực tiếp cây-cây xảy ra ở khoảng cách ≤ 30 m (Hubbell et al.
2001; Uriarte et al. Môi trƣờng sống không đồng nhất làm phức tạp hơn việc phân tích mô hình không gian bởi vì nó làm xáo trộn ảnh hƣởng của các yếu tố vô sinh và hữu sinh. Phát tán hạn chế đƣợc coi là cơ chế tiềm năng cho việc tách các loài cây trong không gian và làm giảm tính cạnh tranh loại bỏ. Bên cạnh đó, phân bố dạng đám mảng của cây cũng là do sự môi trƣờng sinh thái thích hợp ở những nơi mà các quá trình sinh thái và nguồn tài nguyên hạn chế có thể tác động đến phân bố không gian một cách đồng thời (Getzin et al.
Phân bố dạng cụm của một loài có thể do phát tán hạn chế hoặc môt trƣờng sống không đồng nhất hoặc cả hai yếu tố này. Ở Việt Nam Rừng tự nhiên Việt Nam thuộc kiểu rừng nhiệt đới, rất phong phú và đa dạng về thành phần loài, phức tạp về cấu trúc. Vấn đề nghiên cứu về cấu trúc rừng đã đƣợc nhiều tác giả nghiên cứu, đặc biệt trong những năm gần đây vấn đề nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên đƣợc nhiều nhà nghiên cứu lâm nghiệp trong và ngoài nƣớc quan tâm hơn. Nghiên cứu về cấu trúc rừng Theo Phùng Ngọc Lan (1986) [16], cấu trúc rừng là khái niệm dùng đề chỉ quy luật sắp xếp tổ hợp các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian trên quan điểm sản lƣợng rừng, cấu trúc rừng là sự phân bố kích thƣớc của loài và cá thể trên diện tích rừng.
Thái Văn Trừng (1970, 1978) [27], trên cơ sở quan điểm sinh thái, khi nghiên cứu về cấu trúc rừng đã căn cứ vào số lƣợng, tỷ lệ nhóm loài ƣu thế trong tổ thành rừng đƣa ra phân loại rừng nhiệt đới thành các dạng quần hợp, ƣu hợp và phức hợp. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 Trần Ngũ Phƣơng và cộng tác viên (1970) [19], công bố kết quả “Bước đầu nghiên cứu rừng miền Bắc Việt Nam” trên cơ sở nghiên cứu và phân tích các nhân tố sinh thái phát sinh cũng nhƣ vùng địa lý khác nhau, tác giả cũng đi đến kết luận và phân tích các kiểu rừng ở miền Bắc Việt Nam cũng nhƣ rừng ở Việt Nam nói chung. Nguyễn Văn Hồng (2010) [13], khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên tại BQL rừng đặc dụng Hƣơng Sơn, Hà Tĩnh đƣa ra kết luận ở các trạng thái IIIA1 mật độ tƣơng đối thƣa (480 cây/ha), phân bố không đều, độ tàn che đạt 0. Trạng thái IIB độ tàn che 0,41, mật độ thấp 390 cây/ha chủ yếu là cây ƣa sáng.