Đặt vấn đề Rừng là tài nguyên vô cùng quý giá và có vai trò quan trọng đối với con người cũng như các loài sinh vật, rừng cung cấp nguồn gỗ, củi, điều hòa khí hậu, tạo ra oxy, điều hòa nước, chống xói mòi rửa trôi, bảo vệ môi trường…là nơi cư trú của các loài động thực vật và lưu trữ các nguồn gen quý hiếm. Mất rừng gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng như lũ lụt, hạn hán, xói mòn, rửa trôi làm cho đất canh tác bị bạc màu, tăng diện tích đất trống đồi núi trọc, làm mất đa dạng sinh học, nhiều loài quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng. Trong nhữn năm gần đây diện tích rừng có tăng lên chủ yếu là rừng trồng nhưng chất lượng rừng ngày càng suy giảm, khả năng phòng hộ và bảo vệ môi tường kém, cấu trúc thường không ổn định. Tài nguyên rừng ngày càng bị cạn kiệt do những nguyên nhân chủ yếu sau: con người khai thác rừng phục vụ cho cuộc sống (làm củi, gỗ làm nhà…), đốt rừng làm nương rẫy, khai thác vì mục đích thương mại, phục vụ các nghành công nghiệp, do hậu qủa của chiến tranh và quá trình đô thị hóa.
Theo thông kê của liên hợp quốc mỗi năm trên thế giới có 11 triệu ha rừng bị phá hủy, riêng khu vực Châu Á Thái Bình Dương mỗi năm 1,8 triệu ha rừng bị phá hủy. Ở Việt Nam trong vòng 50 năm qua diện tích rừng bị suy giảm nghiêm trọng. Năm 1943 độ che phủ là 43% đến năm 1993 là 26 %. Khu bảo tồn thiên nhiên Bát Đại Sơn thuộc huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang với phần lớn diện tích là núi đá, rừng nơi đây cũng bị tác động mạnh mẽ do qúa trình khai thác của con người, làm cho nhiều loài cây đặc trưng cho vùng núi đá cao có nguy cơ tuyệt chủng trong đó có loài Thiết sam giả lá ngắn.
Theo sách “Thông Việt Nam: Nghiên cứu hiện trạng bảo tồn 2004” thì Thiết sam giả lá ngắn (Pseudotsuga brevifolia W. Fu, 1975) 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. Ở Việt Nam, kết quả điều tra nhiều năm cho n 2 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 đến 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. 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.
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, và đặc biệt là những nghiên cứu về cấu trúc của quần thể thiết sam chưa được thực hiện. Vậy để bảo tồn loài thiết sam giả lá ngắn cần phải nghiên cứu về đặc điểm phân bố, sinh vật 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 Quản Bạ,tỉnh Hà Giang”.
Mục đích nghiên cứu Dựa trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm cấu trúc quần thể loài Thiết sam giả lá ngắn tại huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang 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 - Tìm hiểu được đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên có Thiết sam giả lá ngắn phân bố ở huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang và mô phỏng quy luật phân bố, mối tương quan giữa các nhân tố điều tra. n 3 - Đánh giá được một số nhân tố tác động ảnh hưởng đến cấu trúc rừng Thiết sam giả lá ngắn phân bố và giá trị đa dạng sinh học. - Đề xuất được một số 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. - 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. Thông qua đó có thể viết được một báo cáo nghiên cứu.
Ý nghĩa thực tiễn sản xuất Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu của để tài,địa phương có thể đưa ra được kế hoạch bảo tồn ngắn hạn và dài hạn đối với loài quý hiếm, nhằm tránh được nguy cơ tuyệt chủng của loài. n 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu có liên quan 2. Cơ sở khoa học Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng.
Biểu hiện đặc trưng của tái sinh rừng là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở các nơi có hoàn cảnh rừng (hoặc mất rừng chưa lâu): dưới tán rừng, lỗ trống trong rừng, rừng sau khai thác, trên đất rừng làm sau nương rẫy… Vai trò lịch sử của thế hệ cây con là thay thế thế hệ cây gỗ già cỗi. Vì vậy, tái sinh rừng theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Sự xuất hiện lớp cây con là nhân tố mới làm phong phú thêm số lượng và thành phần loài trong quần lạc 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, tái sinh rừng có thể hiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của một hệ sinh thái rừng.
Tái sinh rừng thúc đẩy việc hình thành cân bằng sinh học, đảm bảo cho rừng tồn tại liên tục và do đó bảo đảm cho việc sử dụng rừng thường xuyên. 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.
Loài ưu thế: là một loài hoặc các nhóm có ảnh hưởng xác định lên quần xã, quyết định số lượng, kích thước, năng suất và các thông số của chúng. Loài ưu thế tích cực tham gia vào sự điều chỉnh, quá trình trao đổi vật chất và năng lượng giữa quần xã với môi trường xung quanh. Chính vì vậy, nó có ảnh hưởng đến môi trường, từ đó ảnh hưởng đến các loài khác trong quần xã. n 5 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 rừng Lịch sử nghiên cứu tái sinh rừng trên thế giới đã trải qua hàng trăm năm nhưng với rừng nhiệt đới vấn đề này được tiến hành chủ yếu từ những năm 30 của thế kỷ trước trở lại đây. Do sự phát triển của nền công nghiệp ở thế kỷ XIX, trong lâm nghiệp đã hình thành xu hướng thay thế rừng tự nhiên thành rừng trồng nhân tạo cho năng suất cao nhằm đáp ứng nhu cầu gỗ cho nguyên liệu công nghiệp và cuộc sống. Nhưng sau thất bại trong tái sinh nhân tạo ở Đức và một số nước vùng nhiệt đới, nhiều nhà khoa học đã nêu khẩu hiệu “Hãy quay lại với tái sinh tự nhiên”. Kết quả nghiên cứu của các công trình nghiên cứu về tái sinh rừng tự nhiên trên thế giới được tóm tắt như sau.
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) [10] 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 n 6 sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. Odum (1971) [11] 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.