Đặt vấn đề Rừng là một trong những tài nguyên thiên nhiên quan trọng nhất và vô cùng quý giá của Việt Nam. Rừng cung các vật liệu cần thiết cho cuộc sống hằng ngày cho cuộc sống con người như gỗ, củi, thức ăn, thuốc chữa bệnh, giúp điều hòa nhiệt độ, nước ở các con sông và ngăn chặn xói mòn đất. Rừng Việt Nam còn có tầm quan trọng đối với thế giới do đây là nơi sinh sống của nhiều loài động, thực vật, và côn trùng rất phong phú và độc đáo của riêng Việt Nam. Tuy nhiên, trong vòng 50 năm gần đây rừng đã bị tàn phá rất nặng nề, phần lớn những khu rừng còn lại nằm tập trung ở các vùng núi cao.
Trong các khu rừng như vậy cây lá kim đóng một vai trò rất quan trọng về sinh thái cũng như về khả năng cung cấp gỗ và các lâm sản khác. Cây lá kim là một phần của một trong hai nhóm thực vật bậc cao, nhóm cây hạt trần (Gymnospermae). Cây hạt trần có nguồn gốc từ trên 300 triệu năm trước và trong thời gian dài đã từng tạo thành thảm thực vật chính trên trái đất. Hiện nay chỉ có khoảng 900 loài cây hạt trần, bao gồm cả các loài Tuế, Gắm (Gnetum) và những nhóm nhỏ khác.
Cây lá kim là nhóm cây có nhiều nhất trong cây hạt trần. Tất cả các loài cây lá kim đều thụ phấn nhờ gió với các nón đực và nón cái (hoa) riêng biệt hoặc trên các cây khác nhau (phân tính khác gốc như ở phần lớn họ Kim Giao – Podocarpaceae) hoặc trên các phần khác nhau của cùng một cây (phân tích cùng gốc như ở các loài thông – Pinus). Theo sách “Thông Việt Nam: Nghiên cứu hiện trạng bảo tồn năm 2004” [2] thì Thiết sam giả lá ngắn là 1 trong số 33 loài Thông của Việt Nam được xếp vào danh sách các loài bị đe dọa tuyệt chủng ở mức độ quốc gia và quốc tế. Trên thế giới, Thiết sam giả lá ngắn gặp ở các vùng núi đá vôi của hai tỉnh Quảng Đông và Quảng Tây Trung Quốc Ở Việt Nam, kết quả điều tra nhiều năm cho thấy, Thiết sam giả lá ngắn được phân bố trên núi đá vôi của các tỉnh Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Kạn, Lạng Sơn ở độ cao từ 500-1500 m so với mực nước biển.
Loài này mang nhiều ý nghĩa về sinh thái, giá trị thương mại, giá trị sử dụng, giá trị văn hóa cảnh quan. n 2 Hiện nay vùng phân bố đang bị thu hẹp dần, số lượng cá thể loài còn lại rất ít do con người khai thác vì mục đích thương mại, làm đồ thủ công mỹ nghệ, khả năng tái sinh trong tự nhiên kém dẫn đến nguy cơ bị tuyệt chủng. Thiết sam giả lá ngắn được đề nghị loài bổ xung vào danh lục các loài quý hiếm và nguy cấp theo nghị định 32/NĐ-CP/2006 nghiêm cấm khai thác và sử dụng với mục đích thương mại. Thuộc bậc VU theo sách đỏ Việt Nam 2007 và danh lục đỏ IUCN 2007.
Hiện nay, ở nước ta các nghiên cứu về loài Thiết sam giả lá ngắn còn hạn chế, các nghiên cứu chỉ tập trung vào mô tả đặc điểm hình thái, sinh thái, các thông tin về khả năng tái sinh trong tự nhiên còn ít. Vậy để bảo tồn loài thiết sam giả lá ngắn cần phải nghiên cứu về đặc điểm phân bố, sinh vât học, sinh thái học,vật hậu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tái sinh. Để làm được điều này chúng ta phải hiểu biết đấy đủ những quy luật sinh sống của quần thể Thiết sam giả lá ngắn, từ thực tế trên kết hợp với những kiến thức đã học tôi tiến hành: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc quần thể loài Thiết sam giả lá ngắn (Pseudotsuga brevifolia W.Fu, 1975) tại huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng.2 Mục đích nghiên cứu Dựa trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm cấu trúc quần thể loài Thiết sam giả lá ngắn tại huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng nhằm đưa ra được những giải pháp bảo tồn và phát triển loài quý hiếm đang có nguy cơ tuyệt chủng này. Mục tiêu nghiên cứu 1.
Về lý luận - Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên có Thiết sam giả lá ngắn phân bố ở huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng và mô phỏng quy luật. - Đề xuất các giải pháp quản lý, phát triển và bảo tồn loài Thiết sam giả lá ngắn. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học - Giúp cho sinh viên củng cố, hệ thống lại kiến thức đã học và vận dụng vào thực tế sản xuất. n 3 - Làm quen với một số phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu đề tài cụ thể.
- Học tập, hiểu biết thêm về kinh nghiệm, kỹ thuật được áp dụng trong thực tiễn tại địa bàn nghiên cứu. Ý nghĩa thực tiễn sản xuất Biết được tầm quan trọng của công tác bảo tồn, các hoạt động của công tác bảo tồn. Biết được đặc điểm phân bố, đặc điểm sinh thái, đặc điểm cấu trúc, tình trạng và vai trò của loài Thiết sam giả lá ngắn. n 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.
Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu - 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 hòa 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.
- Cấu trúc rừng phản ánh điều kiện sinh thái. Cụ thể: Những nơi có điều kiện môi trường khắc nghiệt, cấu trúc rừng đơn giản chỉ gồm những loài cây chống chịu được môi trường đó. Nơi có môi trường thuận lợi, cấu trúc rừng phức tạp và gồm nhiều loài cạnh tranh, có phần cộng sinh, ký sinh (các loại rêu, địa y…). Vùng ôn đới, cấu trúc rừng thường là thuần loài, đều tuổi, một tầng, rụng lá.
Vùng nhiệt đới như Việt Nam, cấu trúc rừng tự nhiên điển hình là rừng hỗn loài, nhiều tầng, thường xanh quanh năm. - Ngay trong một khu vực nhất định như ở sườn đồi, đỉnh đồi và ven khe suối cạn cũng có những kiểu thảm thực vật khác nhau. Thậm chí trong một kiểu thảm thực vật (cùng một trạng thái rừng) thì đặc điểm cấu trúc, khả năng tái sinh, mật độ cây rừng và phân bố số loài cây tại vị trí này cũng có thể hoàn toàn khác so với vị trí khác. Điều đó đã nói lên cây rừng chịu ảnh hưởng sâu sắc của điều kiện sinh thái.
Những nghiên cứu trên thế giới 2. Những nghiên cứu về cấu trúc. Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được Richards P.Các nghiên cứu này thường nêu lên quan điểm, khái niệm và mô tả định tính về tổ chức thành dạng sống và tầng phiến của rừng. G (1976) [3] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung, về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng, trong đó đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên.
Odum (1971) [8] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái(ecosystem) của tansley A.Khái niệm hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học.2 Những nghiên cứu về tái sinh rừng 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: Dưới tán rừng, chỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy.Vai trò của lớp cây con này là thay thế thế hệ cây già cỗi.Vì vậy tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Trên thế giới những nghiên cứu về tái sinh rừng đã được tiến hành từ lâu, trong đó đáng chú ý là các công rình nghiên cứu của Richards, P W (1952), Bernard Rollet (1974), tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: Trong các ô có kích thước nhỏ (1 x 1m, 1x 1,5m) cây tái sinh có dạng phân bố cụm, một số ít có phân bố Poison.N (1962) cho rằng sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây con còn đối với sự nảy mần và phát triển của cây mần ảnh hưởng này thường không rõ ràng và thảm cỏ cây bụi có ảnh hưởng đến sự phát triển của cây tái sinh. Những nghiên cứu ở Việt Nam 2. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng Trong những năm gần đây nghiên cứu về cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả quan tâm vì cấu trúc rừng là cơ sở cho việc đề xuất các biện pháp tác động vào rừng hợp lý.
Đào Công Khanh (1996)[5], Bảo Huy (1993)[1] đã căn cứ vào tổ thành loài cây mục đích để phân loại rừng phục vụ cho việc xây dựng các biện pháp lâm sinh. n 6 Mối quan hệ giữa cấu trúc rừng với lớp cây tái sinh trong rừng hỗn loài cũng được đề cập trong công trình nghiên cứu của Nguyễn Văn Trương (1983) [10]. Theo tác giả, cần phải thay đổi cách khai thác rừng cho hợp lý vừa cung cấp được gỗ, vừa nuôi dưỡng và tái sinh được rừng. Muốn đảm bảo cho rừng phát triển liên tục trong điều kiện quy luật đào thải tự nhiên hoạt động thì rõ ràng là lớp cây dưới phải nhiêu hơn lớp cây kế tiếp nó ở phía trên.
Điều kiện này không thực hiện được trong rừng tự nhiên ổn định mà chỉ có trong rừng chuẩn có hiện tượng tái sinh liên tục đã được điều tiết khéo léo của con người. Thái Văn Trừng (1978)[9] khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam, đã kết luận: ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và điểu khiển quá trình tái sinh tự nhiên trong thảm thực vật rừng.