CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Vấn đề nghiên cứu về cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả trên thế giới và Việt Nam đề cập từ những năm đầu thế kỷ 20. Những nghiên cứu này đều có xu hướng xây dựng các cơ sở lý luận có tính khoa học phục vụ công tác quản lý kinh doanh rừng. Nhiều nghiên cứu cấu trúc rừng trước đây còn nặng về nghiên cứu định tính, mô tả thì nay đã chuyển sang nghiên cứu định lượng. Định hướng nghiên cứu cấu trúc rừng đã được các Nhà khoa học khái quát lại dưới dạng các mô hình toán học từ đơn giản đến phức tạp nhằm định lượng các quy luật của tự nhiên, nhờ đó đã giải quyết được nhiều vấn đề trong kinh doanh rừng cũng như xây dựng hệ thống các biện pháp kinh doanh, nuôi dưỡng rừng cho từng đối tượng cụ thể.
Cho đến nay, các thành tựu trong nghiên cứu về cấu trúc rừng của các Nhà khoa học trên Thế giới và Việt Nam là rất đồ sộ. Trong khuôn khổ tổng quan vấn đề nghiên cứu của một luận văn cao học, chúng tôi chỉ có thể khái quát một số công trình tiêu biểu trong và ngoài nước có liên quan đến nội dung nghiên cứu của luận văn, làm cơ sở định hướng cho việc lựa chọn phương pháp nghiên cứu. TRÊN THẾ GIỚI 1. Phân loại rừng Phân loại rừng theo điều kiện tự nhiên trên thế giới rất đa dạng với các trường phái khác nhau như: Trường phái Liên Xô cũ và một số nước Đông Âu G.Môrôdốp (1912) với tác phẩm:“Học thuyết về kiểu lâm phần” đã đặt cơ sở khoa học cho việc phân loại kiểu rừng và gắn liền nó với mục đích kinh doanh.
Ông đi sâu vào bản chất của rừng và tiến hành phân loại rừng dựa vào nhân tố hình thành: Đặc tính sinh thái học của loài cây cao; Hoàn cảnh địa lý (khí hậu, thổ nhưỡng,.); Quan hệ giữa các thực vật tạo nên quần lạc và quan hệ qua lại giữa chúng với khu hệ động vật rừng; Nhân tố lịch sử, địa chất; Tác động của con người. Xuất phát từ quan điểm của G.Môrôdốp coi rừng là thể thống nhất giữa sinh vật rừng và hoàn cảnh, P. Pôgrepnhiac phân loại rừng tự nhiên ra 3 cấp: 1. Kiểu lập địa: Là cấp phân loại lớn nhất, bao gồm mọi khu đất có điều kiện thổ nhưỡng giống nhau, kể cả khu đất có rừng hay không có rừng.
Kiểu rừng: Là tổng hợp những khu đất có điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu giống nhau. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 5 3. Kiểu lâm phần: Bao gồm những khoảnh rừng giống nhau cả về điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu và quần lạc thực vật rừng. Trường phái Bắc Âu: Có hai trường phái Trường phái sinh thái học: Phân loại kiểu rừng căn cứ vào hai nhân tố: Độ ẩm và độ phì.
Độ ẩm chia làm 5 cấp: Rất khô, khô, hơi ẩm, ẩm, ướt; Độ phì chia làm 4 cấp: Xấu, tốt, giàu, rất giàu. Sự kết hợp các chỉ tiêu độ ẩm, độ phì, cùng với các loài cây gỗ và thực vật thảm tươi chỉ thị là cơ sở để phân loại kiểu rừng. Trường phái quần xã thực vật: Phân loại kiểu rừng dựa vào đặc trưng chủ yếu là tổ thành thực vật và coi quần hợp thực vật là đơn vị phân loại cơ bản. Nghiên cứu về cấu trúc rừng Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng Nghiên cứu cơ sở sinh thái cấu trúc rừng điển hình là Baur G.
Catinot (1965) nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua việc biểu diễn các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến. Tác giả cho rằng muốn ổn định hệ sinh thái rừng nhất thiết phải nắm vững quy luật vận động, biết cách điều tiết mối quan hệ trong sự phức tạp [2]. 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 [15]. Về mô tả hình thái cấu trúc rừng Rừng mưa nhiệt đới Catinot R.
Các tác giả đã biểu diễn hình thái cấu trúc rừng bằng những phẫu diện đồ ngang và đứng. Các nhân tố cấu trúc được mô tả theo các khái niệm: Dạng sống, tầng phiến. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 6 Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng Với xu thế chuyển từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lượng, thống kê toán học đã trở thành công cụ cho các Nhà khoa học lượng hóa các quy luật của tự nhiên. Trong các nghiên cứu về rừng tự nhiên, nghiên cứu định lượng quy luật phân bố số cây theo đường kính, phân bố số cây theo chiều cao, phân chia tầng thứ được nhiều tác giả thực hiện có hiệu quả, ngoài việc phản ánh cấu trúc nội tại của lâm phần làm căn cứ đề xuất các biện pháp kinh doanh còn làm cơ sở để điều tra, thống kê tài nguyên rừng.
Phân bố số cây theo đường kính (N/D) Phân bố số cây theo cỡ đường kính là quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần và được các Nhà Lâm học, điều tra rừng quan tâm nghiên cứu. Đầu tiên phải kể đến công trình nghiên cứu của Meyer (1934), ông đã mô phỏng phân bố số cây theo đường kính bằng phương trình toán học (hàm Meyer), mà dạng của nó là đường cong giảm liên tục, về sau phương trình này lấy tên Ông. Ngoài ra còn có khá nhiều tác giả khác đề xuất một số hàm toán học như: Loetsch (1973) dùng hàm Beta để nắn phân bố thực nghiệm. Docuto (1992), khi nghiên cứu 19 ô tiêu chuẩn với 60 loài cây của rừng nhiệt đới ở Maranhoo - Brazin đã dùng hàm Weibull để mô phỏng phân bố N/D.
Phân bố số cây theo chiều cao (N/H) Một trong những đặc trưng nổi bật nhất của cấu trúc rừng nhiệt đới là hiện tượng phân chia thành tầng. Phương pháp kinh điển được nhiều Nhà khoa học sử dụng là vẽ phẫu diện đồ. Qua đó sẽ nhận thấy sự phân bố, sắp xếp trong không gian của các loài cây điển hình là Richards (1952) [19]. Để nghiên cứu sự phân tầng trong rừng mưa ở Guana, Davis và Richard đã dùng phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng, phương pháp này được đánh giá có giá trị nhất về mặt nghiên cứu lý luận cũng như thực tiễn sản xuất.
Kết quả đã phân rừng hỗn giao nguyên sinh ở sông Moraballi tại Guana thành năm tầng với ba tầng cây gỗ (A, B, C), tầng cây bụi (D)và tầng mặt đất (E). R (1965) [2] cũng cho rằng rừng ẩm nhiệt đới có sự phân hóa mạnh, những tầng trong quần thụ rõ nét, cụ thể là có một tầng vượt tán với những cây có chiều cao trên 40 m và những tầng bên dưới. Tóm lại, mặc dù có các ý kiến trái ngược về sự phân tầng và phương pháp thể hiện tầng tán trong rừng mưa nhiệt đới, nhưng quan điểm có sự phân tầng trong rừng PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 7 mưa nhiệt đới được nhiều Nhà khoa học xác nhận. Có nhiều dạng hàm toán học khác nhau để mô tả phân số này, tùy thuộc vào điều kiện và kinh nghiệm mà các tác giả sử dụng các hàm toán học khác nhau.
Nghiên cứu cấu trúc tầng thứ rừng tự nhiên có rất nhiều quan điểm Trong quần xã thực vật rừng sự phân tầng là một trong những đặc trưng nổi bật của rừng nhiệt đới là kết quả của chọn lọc tự nhiên mà ở đó có sự chung sống giữa loài cây ưa sáng và loài cây chịu bóng, giữa chúng là những loài thực vật trung tính. Do sự đa dạng, phức tạp trong cách thể hiện sự phân tầng thứ của rừng nên có nhiều ý kiến không đồng nhất trong việc phân chia, có tác giả cho rằng ở loại rừng này chỉ có một tầng cây gỗ. Ngược lại, có nhiều tác giả lại cho rằng rừng lá rộng thường xanh có từ 3 đến 5 tầng. Richards (1939) phân chia rừng ở Nigieria thành 5 - 6 tầng.
Tuy nhiên, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu tầng thứ rừng tự nhiên đều nhắc đến sự phân tầng nhưng mới dừng lại ở mức nhận xét hoặc đưa ra những kết luận mang tính định tính. Việc phân chia các tầng theo chiều cao cũng mang tính chất cơ giới, chưa phản ánh được sự phân tầng phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới. Rừng tự nhiên có tầng tán không phân biệt rõ ràng, nên việc phân chia tầng tán còn hạn chế: Đối với rừng mưa nhiệt đới nhiều tác giả chia 3 tầng: Tầng cây cao (tầng vượt tán), tầng tán chính, tầng dưới tán. Một số tác giả khác chia tầng tán rừng thành 5 tầng: Tầng trội, tầng chính, tầng dưới tán, tầng cây bụi và trảng cỏ (Walton, Myutt Smith 1955) [9], [34].
Một nghiên cứu khác, Raunkiaer (1934) đã đưa ra công thức xác định phổ dạng sống chuẩn được xác định theo tỷ lệ phần trăm giữa số lượng cá thể của từng dạng sống so với tổng số cá thể trong một khu vực. Cấu trúc tổ thành Richard P.W (1952) [44], cho rằng trong rừng mưa nhiệt đới, trên mỗi hecta luôn có hơn 40 loài cây gỗ, có trường hợp còn trên 100 loài. Nhiều loài cây gỗ lớn sinh trưởng hỗn giao với nhau theo tỷ lệ khá đồng đều, nhưng cũng có khi có một hoặc hai loài chiếm ưu thế. Trong rừng mưa nhiệt đới ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài thân cỏ còn có nhiều loài cây leo đủ hình dáng và kích thước, cùng nhiều thực vật phụ sinh trên thân cây, cành cây.
“Rừng mưa thực sự là một quần lạc hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phong phú nhất về mặt loài cây”. Trong rừng ẩm nhiệt đới châu Phi, Catinot. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 8 1. Nghiên cứu về quản lý rừng bền vững Ở Mỹ, Richard (1999) [18] đã nêu: “Rừng phải bền vững như thế nào”.
Vấn đề này ông đưa ra 8 câu trả lời: - Bền vững về sản phẩm - Bền vững về xã hội - Bền vững về lợi ích nhân loại - Bền vững về thôn địa cầu - Bền vững về khả năng tự duy trì hệ sinh thái - Bền vững về loại hình sinh thái - Bền vững về đảm bảo an toàn hệ sinh thái - Bền vững hệ sinh thái hạt nhân Ông chỉ rõ phải có phương thức kinh doanh tổng hợp ở Canada, tháng 8 năm 1990, Thứ trưởng Bộ Lâm nghiệp Canada, Maini [2] đưa ra khái niệm “Phát triển lâm nghiệp bền vững”.