ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng là thành tố quan trọng nhất của sinh quyển trên hành tinh chúng ta. Tài nguyên rừng không chỉ mang lại những giá trị về kinh tế mà còn có ý nghĩa về mặt môi trƣờng với những chức năng vốn có của rừng là phòng hộ, cân bằng sinh thái, bảo vệ môi trƣờng, bảo vệ đất, giữ nƣớc, chống xói mòn, rửa trôi đất, giảm lũ lụt, hạn hán (Fang và Feng, 1997). Rừng cũng là nguồn lƣơng thực để phát triển kinh tế nông thôn miền núi và đảm bảo an ninh quốc phòng. Tuy nhiên trong những năm gần đây rừng ngày càng suy giảm nghiêm trọng cả về số lƣợng và chất lƣợng.
Rừng bị khai thác một cách bừa bãi, không đúng quy trình quy phạm kỹ thuật dẫn đến rừng sau khi khai thác thƣờng bị nghèo kiệt, không đáp ứng đƣợc nhu cầu kinh doanh một cách tổng hợp. Vì vậy, việc nghiên cứu đặc điểm sinh trƣởng, biến động của diện tích và trữ lƣợng rừng, đánh giá tài nguyên rừng, đánh giá các chỉ số đa dạng thực vật cũng nhƣ diễn thế rừng có ý nghĩa khoa học và thực tiễn vô cùng quan trọng cho công tác nghiên cứu khoa học và quản lý nguồn tài nguyên. Khóa luận Nghiên cứu Bố Trạch là một huyện với lợi thế về di sản thiên nhiên của tỉnh Quảng Bình với diện tích tự nhiên toàn huyện là 84.728,6 ha chủ yếu là rừng và đất rừng, với diện tích rừng tự nhiên còn lớn. Để xây dựng địa phƣơng tiếp cận với chƣơng trình REDD+, nhiều chƣơng trình dự án về lâm nghiệp cần có những nghiên cứu về động thái cấu trúc của một số trạng thái rừnsg là rất cần thiết.
Mặt khác, nghiên cứu để biết đƣợc cấu trúc phân bố tổ thành thực vật rừng, làm cơ sở cho việc chọn loài cây trồng rừng và tái phục hồi rừng tự nhiên phù hợp với điều kiện lập địa, đồng thời đánh giá thuộc tính đa dạng thực vật trạng thái rừng nghiên cứu ở từng địa phƣơng. Việc nghiên cứu về bản chất các quy luật bên trong của rừng cũng nhƣ các mối quan hệ giữa rừng và các nhân tố ngoại cảnh nhằm tìm ra những căn cứ khoa học xác đáng phục vụ cho các hoạt động lâm nghiệp để sử dụng tài nguyên rừng một cách lâu dài và bền vững là rất cần thiết. Từ tính cấp thiết đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu cấu trúc tổ thành của trạng thái rừng giàu ở huyện Bố Trạch phục vụ công tác quy hoạch bảo vệ phát triển rừng”. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.
Về lý luận Bổ sung những hiểu biết về đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của trạng thái rừng giàu góp phần vào việc nghiên cứu về diễn thế và đa dạng sinh học. Từ đó đề xuất các biện pháp tác động thích hợp nhằm từng bƣớc đƣa rừng về trạng thái có cấu trúc hợp lý, ổn định hơn. Về thực tiễn Trên cơ sở các quy luật cấu trúc và tái sinh tự nhiên đã phát hiện ta xác định tổ thành cây gỗ ở trạng thái rừng, xác định mật độ tổ thành cây tái sinh và tái sinh có triển vọng , xác định một số các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng tái sinh của rừng. Đề xuất một số giải pháp nhằm phục hồi rừng phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học và bảo tồn tài nguyên đa dạng sinh học của rừng tự nhiên tại huyện Bố Trạch 1.
Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 1. 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 Khóa luận Nghiên cứu vào thực tế sản xuất. - Làm quen với một số phƣơng pháp đƣợc sử dụng trong nghiên cứu đề tài cụ thể. - Học tập, hiểu biết thêm về kinh nghiệm, kỹ thuật đƣợc áp dụng trong thực tiễn tại địa bàn nghiên cứu.
Ý nghĩa thực tiễn sản xuất Việc nghiên cứu này sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về khả năng phục hồi tự nhiên của rừng và có cơ sở đề ra những biện pháp lâm sinh nhƣ khoanh nuôi phục hồi rừng, làm giàu rừng để có thể tận dụng đƣợc những khu rừng sinh trƣởng phát triển tự nhiên mang lại hiệu quả hơn cho cuộc sống của ngƣời dân cũng nhƣ việc cải tạo môi trƣờng, tăng mức độ đa dạng sinh học. 2 CHƢƠNG 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. TỔNG QUAN VỀ DIỄN THẾ RỪNG Một số khái niệm về diễn thế rừng - Diễn thế sinh thái là quá trình biến đổi tuần tự của quần xã qua các giai đoạn khác nhau, từ dạng khởi đầu, đƣợc thay thế lần lƣợt bởi các quần xã tiếp theo và cuối cùng dẫn tới một quần xã ổn định. - Diễn thế là một yếu tố quan trọng của quá trình phát triển của động thực vật (Knapp, 1986), trong đó một quần thể trong lâm phần đƣợc thay thế bởi một hoặc một số quần thể khác.
Song song với quá trình diễn thế là quá trình biến đổi về môi trƣờng (khí hậu, thổ nhƣỡng, địa chất, thủy văn. Các loại diễn thế - Diễn thế nguyên sinh là loạt diễn thế xảy ra ở những nơi mà trƣớc đó chƣa có quần xã sinh vật nào tồn tại (đảo mới hình thành trên tro tàn núi lửa, đất mới bồi tụ ở lòng sông). Nhóm sinh vật đầu tiên đƣợc phát tán đến đó hình thành nên một quần xã tiên phong, tiếp theo đó là một dãy quần xã lần lƣợt thay thế nhau, sau cùng, khi giữa quần xã sinh vật và môi trƣờng đã ở trong một thế Khóa luận Nghiên cứu cân bằng tƣơng đối ổn định sẽ hình thành nên một quần xã cực đỉnh. Diễn thế nguyên sinh bao gồm cả diễn thế trên cạn và diễn thế dƣới nƣớc.
- Diễn thế thứ sinh là loạt diễn thế diễn ra ở một môi trƣờng mà trƣớc đó đã có một quần xã sinh vật nhất định nào đó tồn tại. Quần xã này vốn tƣơng đối ổn định, nhƣng do một lý do nào đó, có thể là do môi trƣờng sống bị thay đổi (nhƣ thay đổi lớn của khí hậu, bão, lụt, lửa rừng. phá hủy hay do con ngƣời hủy diệt) làm cho quần xã này bị tiêu diệt và tạo ra một nơi cƣ trú trống để cho các loài sinh vật khác chiếm lĩnh và phát triển hoặc làm thay đổi hẳn cấu trúc quần xã sinh vật. - Diễn thế thoái bộ là một dạng đặc biệt của loạt diễn thế nguyên sinh nhƣng không dẫn đến sự hình thành một quần xã sinh vật ổn định, mà bị biến đổi dần dần theo hƣớng bị phân hủy dƣới tác dụng của nhân tố sinh học, môi trƣờng sống.
Nguyên nhân của quá trình diễn thế sinh thái Quá trình diễn thế sinh thái diễn ra do nhiều nguyên nhân: Do tác động mạnh mẽ của ngoại cảnh (sự thay đổi về khí hậu, ánh sáng, đặc điểm thổ nhƣỡng .lên quần xã); tác động của quần xã lên ngoại cảnh (sự xuất hiện và phát triển quần xã làm ngoại cảnh biến đổi mạnh mẽ; tác động qua lại của các thành phần 3 hữu sinh trong quần xã; tác động của con ngƣời là do tác động vô ý thức (chặt, phá rừng .) hay có ý thức (cải tạo thiên nhiên, khai thác rừng,…) của con ngƣời. Tầm quan trọng của nghiên cứu diễn thế rừng - Nhờ nghiên cứu diễn thế mà ta có thể nắm bắt đƣợc quy luật phát triển của quần xã sinh vật, hình dung đƣợc những quần xã tồn tại trƣớc đó và dự đoán những quần xã sẽ thay thế trong những hoàn cảnh mới. - Sự hiểu biết về diễn thế cho phép chủ động điều khiển sự diễn thế theo hƣớng có lợi cho con ngƣời bằng những tác động lên điều kiện sống nhƣ: cải tạo đất, đẩy mạnh biện pháp chăm sóc, phòng trừ sâu bệnh, tiến hành các biện pháp thuỷ lợi, khai thác, bảo vệ hợp lý nguồn tài nguyên. Các nghiên cứu về diễn thế rừng trên thế giới Tái sinh rừng tự nhiên (còn gọi là rừng thứ sinh) có tầm quan trọng trong hệ sinh thái và đời sống kinh tế xã hội.
Với sự biến mất của gần nhƣ tất cả các rừng nguyên sinh, rừng thứ sinh đã trở thành một trong các loại rừng chính trên thế giới. Rừng thứ sinh không chỉ góp phần đa dạng sinh học và bảo trì nguồn tài nguyên di truyền, thoái hoá và xói mòn đất, phục hồi vi khí hậu cho động vật rừng, ngoài ra còn cung cấp gỗ và lâm sản ngoài gỗ, nhiều cây đa mục đích Khóa luận Nghiên cứu trong hệ thống Nông Lâm nghiệp, cũng nhƣ cung cấp thu nhập và việc làm. Tuy nhiên, kết quả sự suy giảm của rừng tự nhiên làm suy thoái hệ sinh thái, xói mòn đất, rửa trôi các chất dinh dƣỡng trong đất và giảm đa dạng sinh học (Fang và Peng, 1997). Để bảo vệ và khôi phục lại một khu rừng đang bị suy giảm, điều cần thiết là kiểm tra tình trạng hiện tại của rừng vì các dữ liệu nghiên cứu sẽ cung cấp cho việc hƣớng dẫn quản lý các khu bảo tồn, sử dụng đất với tính chất thân thiện cho việc phục hồi của rừng.
Trạng thái hiện tại của rừng có nghĩa là giai đoạn diễn thế của rừng trong thời gian nghiên cứu. Hiểu biết về diễn thế rừng nhiệt đới là rất quan trọng cho phát triển các chiến lƣợc bảo tồn rừng nhiệt đới trên toàn thế giới, hiện nay các khu rừng nhiệt đới thứ sinh có thể đƣợc coi là loại rừng trong tƣơng lai. Quá trình chuyển đổi mục đích sử dụng sẽ khiến các khu rừng nhiệt đới dần biến mất, thay vào đó là các Hệ thống sản xuất Nông nghiệp nhằm phục vụ cho nhu cầu ngày càng cao của con ngƣời và các khu rừng với các cấp độ suy thoái khác nhau trong quá trình diễn thế. Hệ sinh thái rừng nhiệt đới là một trong những hệ thống đa dạng nhất trên trái đất và đã có rất nhiều tài liệu nghiên cứu về vấn đề sinh thái của nó (Ewel et al., 1991; Peterson et al, 1998.
Hầu hết kiến thức về diễn thế rừng nhiệt đới là 4 đã đƣợc nghiên cứu từ các quần xã cây trồng ở rừng mƣa nhiệt đới (Vieira và Scariot, 2006), trong khi đó đến 42% các khu rừng nhiệt đới trên thế giới là rừng nhiệt đới khô (TDF) (Murphy và Lugo, 1986; Miles et al. Ngoài ra, diện tích rừng nhiệt đới khô đã đƣợc chuyển đổi thành các khu vực thành thị và nông nghiệp nhiều hơn so với rừng mƣa nhiệt đới. Ví dụ, chỉ riêng ở Mỹ Latinh, có khoảng 66% của TDF đã bị tiêu huỷ (Portillo, 1994).