Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật rừng tại Vườn Quốc gia Pù Mát, Nghệ An

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hay nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của một số quần xã thực vật rừng ở các kiểu rừng làm cơ sở đề xuất, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề

• Tác giả: Nguyễn Văn Sinh
• Người hướng dẫn: PGS.TS: Hoàng Kim Ngò
• Trường học: Trường đại học lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Lâm học
• Đề tài: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của một số quần xã thực vật rừng ở các kiểu rừng làm cơ sở đề xuất giải pháp phục hồi rừng tại Vườn quốc gia Pù Mát – Nghệ An.
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp
• Năm xuất bản: 2007
• Địa điểm: Hà Tây

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Trên thế giới. Nghiên cứu cấu trúc rừng
• 1.2. Viện quốc gia Pù Mát - Nghệ An

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật rừng tại Vườn Quốc gia Pù Mát

Nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật rừng tại Vườn Quốc gia Pù Mát, Nghệ An là một chủ đề quan trọng trong lĩnh vực sinh thái học. Vườn Quốc gia Pù Mát được biết đến với sự đa dạng sinh học phong phú và các đặc điểm sinh thái độc đáo. Việc nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật không chỉ giúp hiểu rõ hơn về sự phân bố và tương tác giữa các loài thực vật mà còn góp phần vào công tác bảo tồn và phát triển bền vững tài nguyên thiên nhiên.

1.1. Đặc điểm sinh thái của Vườn Quốc gia Pù Mát

Vườn Quốc gia Pù Mát có diện tích rộng lớn với nhiều loại hình sinh thái khác nhau. Đặc điểm khí hậu, địa hình và thổ nhưỡng tại đây tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của nhiều loài thực vật quý hiếm. Nghiên cứu này sẽ phân tích các yếu tố sinh thái ảnh hưởng đến cấu trúc quần xã thực vật.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật

Nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật không chỉ giúp xác định sự đa dạng sinh học mà còn cung cấp thông tin cần thiết cho việc quản lý và bảo tồn tài nguyên thiên nhiên. Việc hiểu rõ cấu trúc này sẽ hỗ trợ trong việc phát triển các chiến lược bảo tồn hiệu quả.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật rừng

Mặc dù Vườn Quốc gia Pù Mát có nhiều tiềm năng, nhưng việc nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật cũng gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như biến đổi khí hậu, sự xâm lấn của các loài ngoại lai và áp lực từ hoạt động khai thác tài nguyên là những yếu tố cần được xem xét.

2.1. Biến đổi khí hậu và ảnh hưởng đến quần xã thực vật

Biến đổi khí hậu đang gây ra những thay đổi lớn trong môi trường sống của các loài thực vật. Nghiên cứu sẽ chỉ ra cách mà nhiệt độ và lượng mưa thay đổi ảnh hưởng đến sự phân bố và phát triển của các loài thực vật tại Vườn Quốc gia Pù Mát.

2.2. Sự xâm lấn của các loài ngoại lai

Sự xâm lấn của các loài thực vật ngoại lai có thể làm giảm sự đa dạng sinh học và ảnh hưởng đến cấu trúc quần xã thực vật bản địa. Nghiên cứu sẽ phân tích các loài ngoại lai đang xâm lấn và tác động của chúng đến hệ sinh thái.

III. Phương pháp nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật tại Vườn Quốc gia Pù Mát

Để nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật, nhiều phương pháp khoa học đã được áp dụng. Các phương pháp này bao gồm khảo sát hiện trường, phân tích mẫu và sử dụng các công cụ thống kê để đánh giá sự đa dạng và cấu trúc của quần xã thực vật.

3.1. Khảo sát hiện trường và thu thập dữ liệu

Khảo sát hiện trường là bước đầu tiên trong nghiên cứu. Các nhà nghiên cứu sẽ tiến hành thu thập dữ liệu về sự phân bố và số lượng của các loài thực vật trong khu vực nghiên cứu.

3.2. Phân tích mẫu và sử dụng công cụ thống kê

Sau khi thu thập dữ liệu, các mẫu sẽ được phân tích bằng các công cụ thống kê hiện đại. Việc này giúp xác định các chỉ số đa dạng sinh học và cấu trúc quần xã thực vật một cách chính xác.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật tại Vườn Quốc gia Pù Mát sẽ cung cấp thông tin quý giá cho công tác bảo tồn và phát triển bền vững. Những phát hiện này có thể được áp dụng trong việc xây dựng các chính sách bảo vệ môi trường và quản lý tài nguyên thiên nhiên.

4.1. Những phát hiện chính từ nghiên cứu

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng Vườn Quốc gia Pù Mát có sự đa dạng sinh học cao với nhiều loài thực vật quý hiếm. Các phát hiện này sẽ được công bố để nâng cao nhận thức về giá trị sinh thái của khu vực.

4.2. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào bảo tồn

Kết quả nghiên cứu sẽ được sử dụng để phát triển các chương trình bảo tồn hiệu quả, nhằm bảo vệ các loài thực vật quý hiếm và duy trì sự đa dạng sinh học tại Vườn Quốc gia Pù Mát.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật tại Vườn Quốc gia Pù Mát không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao. Tương lai của nghiên cứu này sẽ tiếp tục được mở rộng để đáp ứng các thách thức mới trong bảo tồn và phát triển bền vững.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu trong bảo tồn

Nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật đóng vai trò quan trọng trong việc bảo tồn tài nguyên thiên nhiên. Những thông tin thu được sẽ giúp các nhà quản lý đưa ra các quyết định đúng đắn hơn.

5.2. Hướng phát triển nghiên cứu trong tương lai

Trong tương lai, nghiên cứu sẽ tiếp tục được mở rộng để bao quát nhiều khía cạnh khác nhau của hệ sinh thái, từ đó nâng cao hiệu quả bảo tồn và phát triển bền vững tại Vườn Quốc gia Pù Mát.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Vườn Quốc gia Pù Mát được thành lập ngày 08/11/2001 theo Quyết định số 174/2001/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, sở hữu tổng diện tích vùng lõi lên tới 91.370 ha trải dài trên địa bàn 16 xã thuộc 3 huyện Anh Sơn, Con Cuông và Tương Dương, tỉnh Nghệ An. Đây là khu vực lưu giữ giá trị sinh thái đặc biệt quan trọng với hệ thực vật phong phú gồm 1.297 loài thuộc 607 chi và 160 họ, cùng hệ động vật đa dạng đạt 938 loài. Tuy nhiên, áp lực dân số với hơn 93.000 nhân khẩu vùng đệm và nhu cầu khai thác tài nguyên lâm sản trái phép đã khiến nhiều diện tích rừng rơi vào trạng thái suy thoái, chất lượng rừng giảm sút và tốc độ phục hồi tự nhiên diễn ra rất chậm chạp.

Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu là làm rõ quy luật cấu trúc lâm phần, đánh giá tính đa dạng thực vật và hiện trạng tái sinh tự nhiên tại các kiểu rừng đặc trưng, từ đó xác lập luận cứ khoa học chuẩn xác để đề xuất hệ thống giải pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng bền vững. Nghiên cứu giới hạn phạm vi khảo sát tại các trạng thái rừng tự nhiên điển hình ở dải độ cao từ 200 m đến trên 1.500 m của Vườn Quốc gia. Công trình giải quyết triệt để bài toán thiếu hụt cơ sở dữ liệu định lượng sinh thái, nâng cao độ tin cậy trong công tác khoanh nuôi và xúc tiến tái sinh, đóng góp trực tiếp vào mục tiêu phục hồi 100% diện tích rừng suy thoái tại phân khu phục hồi sinh thái.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng học thuyết hệ sinh thái của Tansley (1935) và học thuyết sinh địa quần học của Sukachev (1957), kết hợp chặt chẽ với hệ thống phân loại sinh thái phát sinh thảm thực vật rừng Việt Nam của Thái Văn Trừng (1978). Theo hệ thống này, thảm thực vật được nhận diện dựa trên mối tương quan chặt chẽ giữa dạng sống ưu thế, tổ thành loài, cấu trúc tầng tán và hoàn cảnh lập địa phát sinh.

Bên cạnh đó, nghiên cứu vận dụng lý thuyết cấu trúc không gian và hình thái lâm phần của Richards (1952) cùng nguyên lý phân loại dạng sống chuẩn của Raunkiaer (1934) với các nhóm thực vật chồi trên đất (Phanerophytes), chồi sát đất (Chamaephytes) và chồi một năm (Therophytes). Các khái niệm sinh thái nền tảng bao gồm: quần xã thực vật rừng (độ tàn che trên 0,3), ưu hợp thực vật (nhóm dưới 10 loài chiếm 40% đến 50% số cá thể hoặc tổng tiết diện ngang), chỉ số giá trị quan trọng (Important Value - IV%) theo Daniel Marmillod, chỉ số thân thuộc loài của Sørensen (1948) và các độ đo đa dạng sinh học kinh điển như Simpson (1949), Margalef (1958) và Shannon-Wiener.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu thiết lập hệ thống 16 ô tiêu chuẩn (OTC) điển hình tạm thời, mỗi ô có diện tích chuẩn 2.000 m2 (tổng diện tích mẫu đạt 32.000 m2), phân bố đại diện qua các đai cao và trạng thái rừng bị tác động khác nhau. Trong mỗi OTC, bố trí 20 ô dạng bản (ÔDB) diện tích 4 m2 để điều tra chi tiết lớp cây tái sinh (tổng số 320 ÔDB) và 5 ÔDB diện tích 25 m2 (tổng số 80 ÔDB) ở 4 góc và tâm ô để khảo sát tầng cây bụi, thảm tươi. Phương pháp chọn mẫu điển hình có tầng thứ được lựa chọn nhằm thu thập chính xác các biến động cấu trúc theo độ cao địa hình và độ dốc (từ dưới 20° đến trên 25°).

Toàn bộ dữ liệu cây gỗ có đường kính ngang ngực (D1.3) lớn hơn 6 cm được đo đếm chuẩn xác đến cấp cm, chiều cao vút ngọn (Hvn) và chiều cao dưới cành (Hdc) đo bằng thước Blume-Leiss. Dữ liệu thực nghiệm được xử lý bằng hàm mật độ xác suất Weibull 2 tham số để mô phỏng phân bố số cây theo cấp đường kính (N/D1.3) và chiều cao (N/Hvn), kiểm định mức độ phù hợp bằng tiêu chuẩn Chi bình phương ($\chi^2$). Tương quan hình thái D1.3 - Hvn được mô hình hóa qua phương trình hồi quy logarit: $\log(Hvn) = a + b \log(D1.3)$. Cấu trúc tầng thứ được trực quan hóa qua phẫu diện đồ rừng trên dải diện tích 400 m2 (40 m x 10 m), đồng thời áp dụng tiêu chuẩn kiểm định U của Clark và Evans (1954) để xác định kiểu phân bố không gian mặt phẳng của cây tái sinh.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo sát thực địa đã xác lập các đặc trưng cấu trúc nổi bật giữa các kiểu rừng theo đai cao và mức độ tác động:

• Tại kiểu rừng kín thường xanh hỗn giao cây lá rộng - lá kim á ẩm nhiệt đới (độ cao trên 900 m), quần xã Dẻ lá tre + Re + Trâm đỏ thể hiện tính nguyên sinh cao với mật độ 865 cây/ha, tổng tiết diện ngang G đạt 58,49 m2/ha, đường kính bình quân D1.3 là 28,74 cm và chiều cao bình quân Hvn là 17,65 m. Có 9 loài chủ yếu tham gia công thức tổ thành, chiếm tổng giá trị IV% là 75,91%, trong đó Dẻ lá tre dẫn đầu với IV% đạt 16,34%, Re đạt 11,26% và Pơ mu đạt 8,80%, thuộc trạng thái rừng giàu IIIb.
• Tại kiểu phụ rừng lùn đỉnh núi (độ cao trên 1.500 m, độ dốc lớn hơn 25°), quần xã Đỗ quyên + Dẻ lá tre + Côm có mật độ 880 cây/ha nhưng tổng tiết diện ngang chỉ đạt 30,67 m2/ha và chiều cao bình quân giảm mạnh xuống 10,62 m. 7 loài chính chiếm tới 81,46% tổng IV%, trong đó Đỗ quyên chiếm ưu thế tuyệt đối với IV% đạt 19,88% và mật độ 180 cây/ha.
• Tại đai thấp (dưới 900 m), quần xã thứ sinh ít bị tác động Sao mặt quỷ + Trâm + Táu sở hữu mật độ 618 cây/ha, tổng tiết diện ngang G đạt 43,30 m2/ha, chiều cao bình quân 18,72 m, với 8 loài chính chiếm 57,09% tổng giá trị IV% (Sao mặt quỷ đạt 11,29%, Trâm đạt 10,82%, Táu đạt 10,51%).
• Tái sinh tự nhiên phân hóa rõ rệt: Tỷ lệ cây tái sinh có phẩm chất tốt và trung bình chiếm trên 75%, nguồn gốc tái sinh từ hạt chiếm ưu thế vượt trội (trên 80%) tại các đai cao nguyên sinh, trong khi tái sinh chồi tăng cao ở các trạng thái rừng thứ sinh phục hồi sau khai thác mạnh.

Thảo luận kết quả

Sự suy giảm chiều cao lâm phần từ 17,65 m ở đai 900 m xuống 10,62 m ở đai trên 1.500 m phản ánh tác động của điều kiện lập địa khắc nghiệt, tầng đất mỏng và gió mạnh trên các đỉnh núi cao. Sự biến động của hệ số tổ thành và tổng tiết diện ngang giữa các quần xã khẳng định diễn thế thứ sinh đang diễn ra với các mức độ phục hồi khác nhau.

Dữ liệu cấu trúc lâm phần được thể hiện trực quan qua các phẫu diện đồ không gian đứng (dải 400 m2) và hệ thống biểu đồ phân bố đường kính dạng giảm của hàm Weibull. Kết quả kiểm định Chi bình phương ($\chi^2$) cho thấy hàm Weibull hoàn toàn tương thích với quy luật phân bố số cây theo cấp kính thực nghiệm của rừng nhiệt đới. Khi so sánh với các công trình nghiên cứu của Thái Văn Trừng và Nguyễn Hải Tuất tại khu vực miền Bắc, cấu trúc phân tầng tại Pù Mát có sự phức tạp hơn do giao thoa của 4 luồng thực vật bản địa, Himalaya, Malaysia - Indonesia và Ấn Độ - Myanmar. Mối tương quan giữa độ tàn che tầng cây cao và mật độ cây tái sinh tuân theo quy luật parabol: tái sinh đạt hiệu quả tối ưu ở độ tàn che từ 0,5 đến 0,7 và giảm mạnh khi tán quá kín hoặc thảm tươi che phủ vượt mức 80%.

Đề xuất và khuyến nghị

• Thiết lập cơ chế bảo vệ nghiêm ngặt đối với 21,6% diện tích rừng thuộc đai cao trên 900 m và đai rừng lùn trên 1.500 m, nghiêm cấm mọi hoạt động khai thác lâm sản trái phép, đặc biệt là các quần thể Pơ mu và Gió bầu, nhằm giữ vững độ tàn che trên 0,7 trong suốt giai đoạn 2026 - 2030 do Ban Quản lý Vườn Quốc gia chủ trì.
• Triển khai biện pháp kỹ thuật xúc tiến tái sinh tự nhiên có tác động lâm sinh trên toàn bộ diện tích rừng thứ sinh nghèo kiệt, tiến hành phát tỉa dây leo, dọn vệ sinh thảm tươi cạnh tranh ánh sáng, điều chỉnh độ tàn che tầng tán về mức tối ưu 0,5 - 0,6 nhằm nâng tỷ lệ cây tái sinh mục đích triển vọng đạt trên 70% sau 3 năm can thiệp.
• Thực hiện giải pháp làm giàu rừng bằng cách trồng bổ sung các loài cây bản địa có giá trị kinh tế và sinh thái cao như Giổi, Vàng tâm, Chò chỉ, Táu và Sao mặt quỷ với mật độ từ 300 đến 500 cây/ha tại các lỗ trống tán rừng suy thoái, ưu tiên sử dụng cây con gieo ươm từ nguồn giống nội vùng.
• Xây dựng chương trình đồng quản lý rừng gắn với phát triển sinh kế bền vững cho hơn 93.000 người dân tại 16 xã vùng đệm, nhân rộng các mô hình nông lâm kết hợp và trồng cây dược liệu dưới tán rừng nhằm cắt giảm tối thiểu 85% số vụ xâm lấn rừng lõi trước năm 2030, phối hợp giữa Chi cục Kiểm lâm Nghệ An và chính quyền địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Ban quản lý các khu bảo tồn thiên nhiên và vườn quốc gia: Vận dụng số liệu định lượng về tổ thành và cấu trúc lâm phần để xây dựng phương án quản lý rừng bền vững và quy hoạch phân khu chức năng phục hồi sinh thái.
• Cán bộ kỹ thuật lâm nghiệp và chuyên gia phục hồi môi trường: Sử dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật về độ tàn che, xử lý thảm tươi và mật độ tái sinh để thiết kế hồ sơ thiết kế thi công các dự án làm giàu rừng.
• Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học chuyên ngành Lâm học: Tham khảo khung phương pháp luận điều tra ô tiêu chuẩn, ứng dụng hàm toán học Weibull và tiêu chuẩn Clark - Evans trong phân tích cấu trúc quần thể thực vật.
• Cơ quan hoạch định chính sách lâm nghiệp địa phương: Căn cứ vào hiện trạng kinh tế xã hội và áp lực dân sinh vùng đệm để ban hành các chính sách giao khoán bảo vệ rừng và chi trả dịch vụ môi trường rừng phù hợp.

Câu hỏi thường gặp

Hàm phân bố Weibull mang lại ý nghĩa gì trong nghiên cứu cấu trúc rừng tại Pù Mát? Hàm Weibull 2 tham số giúp mô hình hóa chính xác quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính và chiều cao. Dạng đường cong phân bố lệch trái chỉ ra rằng lâm phần có tỷ lệ cây non và cây trung bình chiếm ưu thế, phản ánh trạng thái rừng đang trong giai đoạn phục hồi sinh trưởng tích cực.

Tại sao độ tàn che từ 0,5 đến 0,7 được xem là ngưỡng tối ưu cho cây tái sinh? Ở ngưỡng tàn che 0,5 - 0,7, lượng ánh sáng tán xạ lọt xuống tầng dưới tán đủ đáp ứng nhu cầu quang hợp của cây con mục đích, đồng thời hạn chế sự bùng phát của cỏ dại và cây bụi ưa sáng mạnh, giúp tỷ lệ sống của cây tái sinh đạt trên 75%.

Quần xã rừng lùn đỉnh núi có đặc trưng sinh thái khác biệt nào so với rừng đai thấp? Quần xã rừng lùn trên 1.500 m có chiều cao bình quân chỉ đạt 10,62 m, cấu trúc đơn tầng, thân cành vặn vẹo bám rêu do chịu gió mạnh thường xuyên. Các loài ưu thế thuộc họ Đỗ quyên và Dẻ có giá trị bảo tồn nguồn gen và cảnh quan hơn là khai thác gỗ.

Chỉ số giá trị quan trọng (IV%) được xác định như thế nào trong luận văn? Chỉ số IV% của mỗi loài cây được tính bằng trung bình cộng giữa tỷ lệ phần trăm số cây (N%) và tỷ lệ phần trăm tổng tiết diện ngang (G%). Loài có IV% từ 5% trở lên được xem là có ý nghĩa sinh thái then chốt tham gia vào công thức tổ thành quần xã.

Nghiên cứu đưa ra giải pháp gì để giảm thiểu áp lực khai thác rừng từ người dân địa phương? Nghiên cứu đề xuất chuyển đổi cơ cấu kinh tế thông qua hỗ trợ các mô hình vườn rừng, nông lâm kết hợp và phát triển du lịch sinh thái tại 16 xã vùng đệm, tạo việc làm tại chỗ nhằm chấm dứt tập quán khai thác gỗ và săn bắt trái phép.

Kết luận

• Luận văn đã phân loại và mô tả chi tiết 9 quần xã thực vật đại diện trên 16 ô tiêu chuẩn tại Vườn Quốc gia Pù Mát, làm sáng tỏ sự biến đổi cấu trúc theo đai cao từ 200 m đến trên 1.500 m.
• Xác lập cơ sở định lượng về tổ thành loài, mật độ, tiết diện ngang và quy luật phân bố Weibull, khẳng định các quần xã đai cao sở hữu tính đa dạng sinh học và trữ lượng vượt trội (G đạt 58,49 m2/ha).
• Đánh giá toàn diện đặc điểm tái sinh tự nhiên, chỉ ra mối tương quan chặt chẽ giữa mật độ cây con với độ tàn che tán rừng và tầng cây bụi thảm tươi.
• Đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp kỹ thuật lâm sinh và quản lý vùng đệm có tính khả thi cao, phục vụ trực tiếp cho mục tiêu phục hồi rừng bền vững trong giai đoạn 5 năm tiếp theo.
• Khuyến nghị các đơn vị quản lý rừng và cơ quan lâm nghiệp đẩy mạnh ứng dụng quy trình xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp làm giàu rừng bằng cây bản địa nhằm bảo tồn trọn vẹn tài nguyên thiên nhiên quý giá tại khu vực Bắc Trung Bộ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Bé n«ng nghiÖp vµ PTNT Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Bé n«ng nghiÖp vµ PTNT Tr­êng ®¹i häc l©m nghiÖp Tr­êng ®¹i häc l©m nghiÖp NguyÔn V¨n Sinh NguyÔn V¨n Sinh §Ò c­¬ng tèt nghiÖp (chi tiÕt) Nghiªn cøu cøu Nghiªn ®Æc ®Æc ®iÓm cÊucÊu ®iÓm tróc cña tróc mét cña sèsè mét quÇn x· quÇn x·thùc vËtthùc rõng lµm vËt c¬ ë rõng sëc¸c ®Ò kiÓu xuÊtrõng gi¶i lµm ph¸pc¬ phôc håi së ®Ò rõng xuÊt gi¶it¹i ph¸p phôcV­ên quèc håi rõng t¹igia Pï quèc V­ên M¸t –gia NghÖ An. Pï M¸t LuËn v¨n th¹c sü khoa häc l©m nghiÖp Chuyªn ngµnh: L©m Häc LuËn v¨n th¹c sü khoa häc l©m nghiÖp Chuyªn ngµnh: L©m Häc Hµ t©y, n¨m 2006 Hµ t©y, n¨m 2007 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Bé n«ng nghiÖp vµ PTNT Tr­êng ®¹i häc l©m nghiÖp NguyÔn V¨n Sinh Nghiªn cøu ®Æc ®iÓm cÊu tróc cña mét sè quÇn x· thùc vËt rõng ë c¸c kiÓu rõng lµm c¬ së ®Ò xuÊt gi¶i ph¸p phôc håi rõng t¹i V­ên quèc gia Pï M¸t – NghÖ An. Chuyªn ngµnh: L©m häc M· sè: 60 62 60 LuËn v¨n th¹c sü khoa häc l©m nghiÖp Ng­êi h­íng dÉn khoa häc: PGS.TS: Hoµng Kim Ngò Hµ t©y, n¨m 2007 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 1 §Æt vÊn ®Ò Rõng gi÷ vai trß quan träng kh«ng g× thay thÕ ®­îc trong nhiÒu lÜnh vùc: Phßng hé b¶o vÖ m«i tr­êng, duy tr× c©n b»ng sinh th¸i, b¶o vÖ ®a d¹ng sinh häc, b¶o tån nguån gen, t¹o c¶nh quan, cung cÊp nhiÒu lo¹i l©m s¶n thiÕt yÕu, quý gi¸ … ®¸p øng nhu cÇu ngµy cµng t¨ng cña con ng­êi. Cïng víi sù ph¸t triÓn cña x· héi th× hiÓu biÕt cña con ng­êi vÒ rõng ngµy mét s©u s¾c h¬n, quan ®iÓm, môc tiªu sö dông ngµy mét ®óng ®¾n, toµn diÖn h¬n vµ c¸c biÖn ph¸p t¸c ®éng vµo rõng còng dÇn dÇn ®­îc hoµn thiÖn h¬n.Tuy nhiªn, nh÷ng ®æi míi vµ tiÕn bé ®· ch­a kÞp thêi vµ ch­a ®ñ søc ng¨n chÆn n¹n suy tho¸i rõng g©y ra tõ nh÷ng nguyªn nh©n mang tÝnh x· héi, dÉn ®Õn t×nh tr¹ng ph¸ vë c©n b»ng sinh th¸i, gi¶m ®a d¹ng sinh häc, g©y tæn h¹i tíi m«i tr­êng sèng, ®e do¹ ®Õn tÝnh m¹ng vµ tµi s¶n cña con ng­êi.

V× thÕ yªu cÇu ®Æt ra hiÖn nay cho chóng ta lµ ph¶i sö dông tµi nguyªn rõng mét c¸ch bÒn v÷ng, trong ®ã nhiÖm vô quan träng nhÊt lµ tiÕp tôc nghiªn cøu vµ kh«i phôc l¹i c¸c hÖ sinh th¸i rõng nhiÖt ®íi ®Ó duy tr× kh¶ n¨ng cung cÊp cña rõng. §Ó sö dông, qu¶n lý vµ phôc håi ®­îc c¸c hÖ sinh th¸i rõng nãi chung vµ rõng nhiÖt ®íi nãi riªng th× viÖc nghiªn cøu cÊu tróc rõng cã ý nghÜa hÕt søc quan träng. §©y lµ c¬ së khoa häc quan träng ®Ó gióp chóng ta ®­a ra c¸c biÖn ph¸p kû thuËt t¸c ®éng phï hîp theo h­íng “tiÕp cËn tù nhiªn”, lµ c¬ së t¹o nªn sù thµnh c«ng cña c«ng t¸c phôc håi rõng. Trªn quan ®iÓm sinh th¸i, ®Æc ®iÓm cÊu tróc rõng thÓ hiÖn râ nÐt nh÷ng mèi quan hÖ qua l¹i gi÷a c¸c thµnh phÇn cña hÖ sinh th¸i rõng víi nhau vµ gi÷a chóng víi m«i tr­êng.

ViÖc nghiªn cøu cÊu tróc rõng nh»m duy tr× rõng nh­ mét hÖ sinh th¸i æn ®Þnh, cã sù hµi hoµ cña c¸c nh©n tè cÊu tróc, lîi dông tèi ®a mäi tiÒm n¨ng cña ®iÒu kiÖn lËp ®Þa vµ ph¸t huy bÒn v÷ng c¸c chøc n¨ng cã lîi cña rõng c¶ vÒ kinh tÕ, x· héi vµ sinh th¸i. Tuy nhiªn, cho ®Õn nay nh÷ng nghiªn cøu vÒ cÊu tróc vÉn ch­a thÓ bao qu¸t cho mäi khu rõng, ch­a thÓ lµm næi bËt nh÷ng ®iÓn h×nh vµ ®Æc thï cña mäi lo¹i h×nh rõng ë tõng khu vùc cô thÓ. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 2 V­ên quèc gia Pï M¸t - NghÖ An ®­îc thµnh lËp ngµy 8/11/2001 theo quyÕt ®Þnh sè 174/2001/Q§ - TTg cña ChÝnh phñ víi diÖn tÝch qu¶n lý 91. Trong diÖn tÝch qu¶n lý cña V­ên quèc gia Pï M¸t cã mét diÖn tÝch kh¸ lín lµ rõng ®· qua t¸c ®éng cña con ng­êi vµ ®ang trong qu¸ tr×nh håi phôc nh­ng chÊt l­îng rõng rÊt kÐm vµ qu¸ tr×nh phôc håi chËm.

MÆt kh¸c, do ¸p lùc vÒ nhu cÇu gç ®¸p øng cho viÖc ph¸t triÓn kinh tÕ, x· héi nªn c¸c ho¹t ®éng x©m lÊn, khai th¸c rõng tr¸i phÐp vÉn tiÕp diÔn ë trong V­ên lµ nguyªn nh©n chÝnh lµm cho c¸c c¸c QXTV rõng ®ang bÞ suy tho¸i dÇn, ¶nh h­ëng nghiªm träng ®Õn c«ng t¸c b¶o tån. V× vËy, bªn c¹nh viÖc t¨ng c­êng ®Çu t­, hoµn thiÖn c«ng t¸c tæ chøc vµ qu¶n lý hÖ thèng rõng ®Æc dông, th× viÖc phôc håi vµ ph¸t triÓn c¸c QXTV rõng ë ph©n khu phôc håi sinh th¸i vµ vïng ®Öm cã ý nghÜa hÕt søc quan träng, nã võa t¨ng tÝnh ®a d¹ng sinh häc vµ ®ång thêi gi¶m ®­îc ¸p lùc lªn vïng lâi cña V­ên quèc gia. §Ó phôc håi rõng ë V­ên quèc gia th× viÖc x¸c ®Þnh c¸c biÖn ph¸p kû thuËt phï hîp lµ viÖc lµm hÕt søc quan träng. X¸c ®inh c¸c biÖn ph¸p kû thuËt t¸c ®éng ph¶i dùa trªn nh÷ng hiÓu biÕt vÒ ®Æc ®iÓm l©m häc, trong ®ã ®Æc ®iÓm cÊu tróc ®­îc xem lµ c¬ së sinh th¸i quan träng nhÊt.

Tuy nhiªn, do thiÕu nh÷ng nghiªn cøu c¬ b¶n vµ hÖ thèng vÒ cÊu tróc rõng, nªn ng­êi ta hÇu nh­ ch­a gi¸m t¸c ®éng vµo rõng b»ng bÊt kú biÖn ph¸p kû thuËt nµo, hoÆc nÕu cã th× hiÖu qu¶ cña c¸c biÖn ph¸p kh«ng cao. Gi¶i ph¸p kû thuËt ¸p dông ë VQG hiÖn nay chñ yÕu lµ khoanh nu«i phôc håi tù nhiªn mµ Ýt cã biÖn ph¸p t¸c ®éng mang tÝnh ®ét ph¸ nh»m ph¸t huy tèi ®a søc s¶n xuÊt còng nh­ chøc n¨ng cã lîi kh¸c cña rõng, ®ång thêi vÉn b¶o tån ®­îc c¸c nguån gen vµ tÝnh ®a d¹ng sinh vËt nguån tµi nguyªn thiªn nhiªn quý gi¸ nµy. XuÊt ph¸t tõ ®Æc ®iÓm ®ã, ®Ò tµi: “Nghiªn cøu ®Æc ®iÓm cÊu tróc cña mét sè quÇn x· thùc vËt rõng ë c¸c kiÓu rõng lµm c¬ së ®Ò xuÊt c¸c gi¶i ph¸p phôc håi rõng t¹i V­ên quèc gia Pï M¸t, NghÖ An” ®­îc thùc hiÖn nh»m gãp phÇn bæ sung nh÷ng hiÓu biÕt míi vÒ ®Æc ®iÓm cÊu tróc c¸c QXTV rõng, tÝnh ®a d¹ng sinh vËt vµ h­íng ph¸t triÓn t¹i V­ên quèc gia Pï M¸t. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 3 Ch­¬ng 1 Tæng quan cña vÊn ®Ò nghiªn cøu 1.

Trªn thÕ giíi. Nghiªn cøu cÊu tróc rõng. - VÒ c¬ së sinh th¸i cña cÊu tróc rõng: Kh¸i niÖm vÒ hÖ sinh th¸i rõng ®· ®­îc lµm s¸ng tá lµ c¬ së cho viÖc nghiªn cøu c¸c nh©n tè cÊu tróc ®øng trªn quan ®iÓm sinh th¸i häc.N(1962) [1] ®· nghiªn cøu c¸c vÊn ®Ò vÒ c¬ së sinh th¸i häc nãi chung vµ c¬ së sinh th¸i häc trong kinh doanh rõng m­a nãi riªng, trong ®ã t¸c gi¶ ®· ®i s©u nghiªn cøu c¸c nh©n tè cÊu tróc rõng, c¸c kiÓu xö lý vÒ mÆt l©m sinh ¸p dông cho rõng m­a tù nhiªn. Theo t¸c gi¶, c¸c ph­¬ng thøc xö lý ®Òu cã hai môc tiªu râ rÖt: “Môc tiªu thø nhÊt lµ c¶i thiÖn rõng nguyªn sinh vèn th­êng hçn loµi vµ kh«ng ®ång tuæi b»ng c¸ch ®µo th¶i nh÷ng c©y qu¸ thµnh thôc vµ v« dông ®Ó t¹o kh«ng gian sèng thÝch hîp cho c¸c loµi c©y cßn l¹i sinh tr­ëng; Môc tiªu thø hai lµ t¹o lËp t¸i sinh b»ng c¸ch xóc tiÕn t¸i sinh, thùc hiÖn t¸i sinh nh©n t¹o hoÆc gi¶i phãng líp c©y t¸i sinh s½n cã ®ang ë tr¹ng th¸i ngñ ®Ó thay thÕ cho nh÷ng c©y ®· lÊy ra khái rõng trong khai th¸c hoÆc trong ch¨m sãc nu«i d­ìng rõng sau ®ã”.

Tõ ®ã t¸c gi¶ ®· ®­a ra nh÷ng tæng kÕt hÕt søc phong phó vÒ c¸c nguyªn lý t¸c ®éng xö lý c¶i thiÖn rõng m­a. R (1965) [3] ®· nghiªn cøu cÊu tróc h×nh th¸i rõng th«ng qua viÖc biÓu diÔn c¸c phÈu ®å rõng, nghiªn cøu c¸c nh©n tè cÊu tróc sinh th¸i rõng th«ng qua viÖc m« t¶ ph©n lo¹i theo c¸c kh¸i niÖm d¹ng sèng, tÇng phiÕn… Odum E. Kh¸i niÖm hÖ sinh th¸i ®­îc lµm s¸ng tá lµ c¬ së ®Ó nghiªn cøu cÊu tróc trªn quan ®iÓm sinh th¸i häc. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 4 - M« t¶ vÒ h×nh th¸i cÊu tróc rõng: rõng m­a nhiÖt ®íi víi sù ®a d¹ng vµ phong phó cña nã ®· cuèn hót nhiÒu nhµ khoa häc nghiªn cøu s©u réng nh­ Richards (1952) [53], Catinot (1965) [3].

C¸c t¸c gi¶ nµy ®i s©u vµo biÓu diÔn cÊu tróc hÝnh th¸i rõng b»ng phÈu diÖn ®å, c¸c nh©n tè cÊu tróc ®­îc m« t¶ ph©n lo¹i theo c¸c kh¸i niÖm: d¹ng sèng, tÇng phiÕn…C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu nµy ®· ®Æt nÒn mãng quan träng cho c¸c nghiªn cøu øng dông sau nµy, mÆc dï c¸c kÕt qu¶ vÉn nÆng vÒ m« t¶ vµ ®Þnh tÝnh. - Nghiªn cøu ®Þnh l­îng cÊu tróc rõng: Khi chuyÓn ®æi nghiªn cøu ®Þnh tÝnh sang nghiªn cøu ®Þnh l­îng cÊu tróc rõng, nhiÒu t¸c gi¶ ®· sö dông c¸c c«ng thøc vµ hµm to¸n häc ®Ó m« h×nh hãa cÊu tróc rõng, x¸c ®Þnh mèi quan hÖ gi÷a c¸c nh©n tè cÊu tróc cña rõng. Nghiªn cøu ®Þnh l­îng c¸c mèi quan hÖ, cÊu tróc ë rõng nhiÖt ®íi ph¶i nãi ®Õn Rollet (1971) [54] lµ t¸c gi¶ cã nhiÒu c«ng tr×nh ®i s©u vµo lÜnh vùc vµ ®èi t­îng nµy. ¤ng ®· biÓu diÔn mèi quan hÖ gi÷a c¸c nh©n tè ®iÒu tra víi nhau b»ng c¸c hµm håi quy, kh¸i qu¸t ho¸ ph©n bè ®­êng kÝnh t¸n, ®­êng kÝnh th©n c©y d­íi d¹ng ph©n bè x¸c suÊt.

ViÖc m« pháng quy luËt ph©n bè sè c©y theo cë ®­êng kÝnh (N-D) ®­îc nhiÒu t¸c gi¶ ®Æc biÖt quan t©m, kiÓu cÊu tróc nµy th­êng ®­îc biÓu diÔn d­íi c¸c d¹ng hµm to¸n häc víi nhiÒu d¹ng ph©n bè kh¸c nhau. Balley (1973) [43] sö dông hµm Weibull biÓu diÔn cÊu tróc ®­êng kÝnh loµi Th«ng theo m« h×nh cña Schumacher vµ Coile. NhiÒu t¸c gi¶ kh¸c dïng c¸c hµm Hyperbol, Meyer, Poisson, Charlier, Logarit…®Ó m« t¶ quy luËt ph©n bè N-D. Nh×n chung c¸c nghiªn cøu vÒ cÊu tróc theo ®Þnh l­îng trªn c¬ së thèng kª sinh häc vÉn tËp trung vµo gi¶i quyÕt ph©n bè sè c©y theo cì kÝnh.

C¸c hµm to¸n häc ®­îc sö dông ®Ó m« pháng quy luËt nµy rÊt ®a d¹ng vµ phong phó. Xu h­íng nghiªn cøu c¸c quy luËt ph©n bè cña c¸c nh©n tè ®iÒu tra th«ng qua c¸c hµm to¸n häc ®Ó t×m ra hµm phï hîp nhÊt. Qua thùc tÕ nghiªn cøu th× rÊt khã cã mét hµm to¸n häc nµo cã thÓ phï hîp mét c¸ch tuyÖt ®èi c¸c quy luËt nµy cña rõng tù nhiªn. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 5 - VÒ nghiªn cøu tÇng thø trong rõng nhiÖt ®íi: ViÖc nghiªn cøu tÇng thø ë rõng nhiÖt ®íi cã nhiÒu quan ®iÓm tr¸i ng­îc nhau.