Đặt vấn đề Rừng là tài nguyên quý giá và có thể tái t o được của nước ta. Rừng có vai trò to lớn đối với con người không chỉ ở Việt Nam mà toàn thế giới như cung cấp nguồn g , củi, điều hoà khí hậu, t o ra oxy, điều hoà nước, chống xói mòn, rửa trôi. Bảo vệ môi trường, là nơi cư trú của động thực vật và tàng trữ các nguồn gen quý hiếm. Mất rừng gây ra hậu quả nghiêm trọng, những diện tích đất trống đồi núi trọc tăng, là nguyên nhân gây ra hiện tượng xói mòn, rửa trôi, lũ lụt, h n hán, mất diện tích canh tác, mất đi sự đa d ng sinh học.
Trong những năm qua diện tích rừng trồng cũng tăng dần, xong rừng trồng thường có cấu trúc không ổn định, vai trò bảo vệ môi trường, phòng hộ kém. Hầu hết, rừng tự nhiên của Việt Nam đều bị tác động, sự tác động theo hai hướng chính đó, là chặt chọn (chặt cây đáp ứng yêu cầu sử dụng). Đây là lối khai thác hoàn toàn tự do, phổ biến ở các vùng có đồng bào dân tộc thiểu số sinh sống (lấy g về làm nhà, làm củi…). Cách thứ hai là khai thác trắng như: phá rừng làm nương rẫy, khai thác trồng cây công nghiệp, phá rừng tự nhiên trồng rừng công nghiệp…).
Trong hai cách này, cách thứ nhất rừng vẫn còn tính chất đất rừng, kết cấu rừng bị phá vỡ, rừng nghèo kiệt về trữ lượng và chất lượng, nhưng vẫn còn khả năng phục hồi. Với cách khai thác thứ hai, rừng hoàn toàn bị mất trắng, khó có khả năng phục hồi. Vai trò của rừng là rất to lớn, thế nhưng trong những năm vừa qua diện tích rừng tự nhiên của chúng ta ngày càng giảm sút cả về số lượng và chất lượng. Theo thống kê của Liên Hợp Quốc, hàng năm trên thế giới có 11 triệu ha rừng bị phá huỷ, riêng khu vực Châu Á Thái Bình Dương hàng năm có 1,8 triệu ha rừng bị phá huỷ, tương đương m i ngày mất đi 5000 ha rừng nhiệt đới.
Ở Việt Nam, trong vòng 50 h 2 năm qua, diện tích rừng bị suy giảm nghiêm trọng. Năm 1943 độ che phủ của rừng là 43%, đến năm 1993 chỉ còn 26%. Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến mất rừng là do chiến tranh, khai thác bừa bãi, đốt nương làm rẫy [1]. Khu bảo tồn Phia Đén, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao B ng là một vùng núi cao thuộc phía Đông Bắc Việt Nam.
Nơi mà rừng đã bị thoái hóa nghiêm trọng do tác động của con người và thiên nhiên làm cho đất trống đồi núi trọc nhiều. Những năm gần đây rừng và đất rừng đã được giao cho hộ gia đình. Do đó, rừng dần được phục hồi và tăng dần về diện tích, bên c nh đó chất lượng rừng cũng được cải thiện. Chúng giữ vai trò quan trọng trong quá trình bảo vệ môi trường, là nơi cư trú của động thực vật và lưu trữ các nguồn gen quý hiếm.
Chính vì vậy cần có những giải pháp thích hợp nh m phục hồi l i rừng, để rừng có thể phát huy tối đa những vai trò của nó đảm bảo được lợi ích về mặt sinh thái môi trường và kinh tế cho người dân sống quanh khu vực. Để làm được điều này chúng ta phải hiểu biết đầy đủ những quy luật của hệ sinh thái rừng. Do đó, việc nghiên cứu cấu trúc rừng được xem là cơ sở khoa học quan trọng trong việc giúp các nhà Lâm Nghiệp có thể xây dựng các kế ho ch và biện pháp kỹ thuật tác động chính xác vào rừng nh m quản lý, kinh doanh rừng bền vững. Trước thực tiễn đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của trạng thái rừng sau khai thác kiệt tại Khu bảo tồn Phia Đén, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng” làm cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu về diễn thế và đa d ng sinh học.
Từ đó đề xuất một số giải pháp nh m phục hồi rừng phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học, bảo tồn tài nguyên, đa d ng sinh học và phát triển sản xuất lâm nghiệp ở địa bàn nghiên cứu. 1 2 Mục đ c ng iên cứu Đánh giá được cấu trúc của tr ng thái rừng IIb và đề xuất một số biện pháp kỹ thuật nh m đẩy nhanh quá trình diễn thế đi lên phục hồi rừng t i Khu bảo tồn Phia Đén, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao B ng. h 3 1 3 Mục tiêu ng iên cứu 1. Về lý luận Bổ sung những hiểu biết về đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên dưới thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên t i Khu bảo tồn Phia Đén, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao B ng góp phần vào việc nghiên cứu về diễn thế và đa d ng sinh học.
Từ đó đề xuất các biện pháp tác động thích hợp nh m từng bước đưa rừng về tr ng thái có cấu trúc hợp lý, ổn định hơn. Về thực tiễn Trên cơ sở các quy luật cấu trúc. Đề xuất một số giải pháp nh m phục hồi rừng phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học, bảo tồn tài nguyên, đa d ng sinh học và phát triển sản xuất lâm nghiệp t i khu vực nghiên cứu. 1 4 Ý ng ĩa của đề tài 1.
Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học - Giúp cho sinh viên củng cố, hệ thống l i 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 t i 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 xuất những biện pháp lâm sinh trong kinh doanh như khoanh nuôi phục hồi rừng, làm giàu rừng để có thể tận dụng được những khu rừng sinh trưởng phát triển tự nhiên mang l i hiệu quả hơn cho cuộc sống của người dân nh m cải t o môi trường, tăng mức độ đa d ng sinh học của các hệ sinh thái.
h 4 P ần 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2 1 Tổng quan vấn đề ng iên cứu 2. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu + Phục hồi rừng: Phục hồi rừng được hiểu là quá trình tái t o l i rừng trên những diện tích đã bị mất rừng. Theo quan điểm sinh thái học thì phục hồi rừng là một quá trình tái t o l i một hệ sinh thái mà trong đó cây g là yếu tố cấu thành chủ yếu. Đó là một quá trình sinh địa phức t p gồm nhiều giai đo n và kết thúc b ng sự xuất hiện một thảm thực vật cây g bắt đầu khép tán (Trần Đình Lý; 1995), [2].
Để tái t o l i rừng người ta có thể sử dụng các giải pháp khác nhau tuỳ theo mức độ tác động của con người là: phục hồi nhân t o (trồng rừng), phục hồi tự nhiên và phục hồi tự nhiên có tác động của con người (xúc tiến tái sinh). + 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 hoà thuận trong một khoảng không gian nhất định trong một giai đo n 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, vào 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. Những nghiên cứu trên Thế giới Trên thế giới, việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã được tiến hành từ lâu nh m xác định cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế và môi trường của rừng.(1976) [3] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng, trong đó đã 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.
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. Phương pháp phân tích lâm sinh đã được H. Lamprecht (1969) [10] mô tả chi tiết. Các tác giả nghiên cứu rừng tự nhiên vùng nhiệt đới sau đó đã vận dụng phương pháp này và mở rộng thêm những chỉ tiêu định lượng mới cho phân tích cấu trúc rừng tự nhiên như Kammesheidt (1994) [11] Bên c nh đó các công trình của các tác giả Richards, Baur, Catinot, Odum, Van Stennis.
được coi là nền tảng cho những nghiên cứu về cấu trúc rừng. Những nghiên cứu ở Việt Nam Trong những năm gần đây, cấu trúc rừng ở nước ta đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu. Sở dĩ như vậy vì cấu trúc là cơ sở cho việc định hướng phát triển rừng, đề ra biện pháp lâm sinh hợp lý. Đào Công Khanh (1996) [4], Bảo Huy (1993) [5] đã căn cứ vào tổ thành loài cây mục đích để phân lo i rừng phục vụ cho việc xây dựng các biện pháp lâm sinh.
Lê Sáu (1996) [6] dựa vào hệ thống phân lo i của Thái Văn Trừng kết hợp với hệ thống phân lo i của Loeschau, chia rừng ở khu vực Kon Hà h 6 Nừng thành 6 tr ng thái. 2 2 Tổng quan k u vực ng iên cứu 2. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 2. Điều kiện tự nhiên a.
Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu - Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén, có to độ địa lý: + Từ 220 31' 44" đến 220 39' 41" vĩ độ Bắc; + Từ 1050 49' 53" đến 1050 56' 24" kinh độ Đông.