Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Những nghiên cứu về tái sinh rừng trên thế giới Trong danh lục hệ thực vật của Trung Quốc [25] có giới thiệu về cây Táu mật (Vatica tonkinensis) là cây gỗ lớn, chi Táu (Vatica), họ Dầu (Dipterocarpaceae). Tán rộng hình cầu, phân cành cao, thân thẳng, tròn, cao 20 - 30 m, đường kính 50 - 80 cm hoặc lớn hơn. Lá nhỏ, lúc còn non ở mặt dưới lá, cuống lá và cành lá nhỏ có lông hình sao màu hung.
Quả hình cầu nhỏ có hai cánh phát triển. Các chuyên gia sinh thái học đã khẳng định rừng là một hệ sinh thái hoàn chỉnh nhất. Quần xã thực vật rừng và các nhân tố sinh thái có sự tác động tổng hợp lẫn nhau. Hay nói cách khác giữa chúng có sự tác động ảnh hưởng qua lại với nhau.
Giữa con người và quần xã thực vật rừng cũng có mối quan hệ qua lại với nhau. Có thể thấy, sự tác động dù tích cực hay tiêu cực của con người tới quần xã thực vật rừng đều có thể khiến cho quần xã thực vật rừng thay đổi về mặt cấu trúc, thành phần,…Ngược lại sự thay đổi dù tích cực hay tiêu cực của quần xã thực vật rừng cũng có ảnh hưởng không nhỏ tới các mặt của đời sống con người. Chính vì lẽ đó, ngay từ xa xưa con người đã tiến hành quan sát, xem xét và nghiên cứu về các vấn đề xoay quanh quần xã thực vật rừng. Một trong những khía cạnh được con người nghiên cứu để phục hồi lại rừng là tái sinh rừng.
Nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên đã trải qua hàng trăm năm, song ở rừng nhiệt đới, vấn đề này mới được xem xét và đề cập từ năm 1930 trở lại đây. Vào đầu thế kỷ 19 khi ngành công nghiệp phát triển mạnh như vũ bão, nhu cầu gỗ đòi hỏi quá lớn, đã khiến con người phải tập trung khai thác rừng tự nhiên và tiến hành tái sinh nhân tạo. Nhưng những bài học kinh nghiệm từ 3 những thất bại tái sinh rừng nhân tạo ở Đức mà nhiều nhà khoa học ủng hộ và đồng nhất quan điểm “Hãy quay trở lại với tái sinh tự nhiên”.J [24] đã nêu hai đặc điểm tái sinh phổ biến: Tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và kiểu tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng trong nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên nhiệt đới của ông. Obrevin [24] khi nghiên cứu các khu rừng nhiệt đới ở Châu Phi, còn đưa ra lý luận bức khảm hay lý luận tái sinh tuần hoàn để chứng minh cho một kiểu tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi.
Trên thực tế đã có không ít những công trình nghiên cứu về tái sinh rừng, trong số đó có những nghiên cứu đề cập đến những nhân tố ảnh hưởng đến khả năng tái sinh tự nhiên của cây rừng và có thể chia thành hai nhóm tác động chính như sau: a. Nhóm nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến tái sinh rừng không có sự can thiệp con người Ánh sáng là nhân tố sinh thái được nhiều tác giả quan tâm và tìm hiểu nhiều nhất, bởi nó có liên quan mật thiết tới khả năng tái sinh của cây con dưới tán rừng. Nếu ở trong rừng xảy ra hiện tượng cây con bị chết thì cũng không nên loại trừ nguyên nhân do thiếu ánh sáng. Trong rừng mưa nhiệt đới, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng chủ yếu đến sự nảy mầm và phát triển mầm non thường không rõ (Baur G, N 1962) [1].
Khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên của rừng, các tác giả đã nhận định rằng tầng cây cỏ và cây bụi đã ảnh hưởng tới tái sinh của các loài gỗ. Ở quần thụ kín tán, tuy thảm cỏ phát triển kém nhưng cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng của chúng vẫn ảnh hưởng đến cây tái sinh. Những lâm phần đã qua khai thác, thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ hơn là trở ngại lớn cho tái sinh rừng. Ngoài ra Ghent, A.W(1960) [19] còn nhận xét: Thảm mục, chế độ thủy nhiệt, tầng đất mặt quan hệ với tái sinh rừng cũng cần được làm rõ.
Ảnh 4 hưởng của cấu trúc của quần thụ tới tái sinh đã được Andel. S (1981) [17] chứng minh độ đầy tối ưu cho sự phát triển bình thường cây gỗ là 0,6 - 0,7. Độ khép tán của quần thụ có quan hệ với mật độ và sức sống của cây con. Trong sự cạnh tranh giữa thực vật về dinh dưỡng, khoáng, ánh sáng, ẩm độ tùy thuộc vào đặc tính sinh vật học, tuổi của mỗi loài và điều kiện sinh thái của quần thể thực vật.
Năm 1969, trong công trình nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa cây con và quần thụ V.G Karpov đã chỉ ra đặc điểm phức tạp trong quan hệ cạnh tranh về dinh dưỡng của đất, ánh sáng, độ ẩm và tính chất thuần nhất của quan hệ qua lại giữa các thực vật tùy thuộc vào đặc tính sinh vật học, tuổi và điều kiện sinh thái của quần thể thực vật. Nakhteenko cho rằng sự trùng hợp cao về sự hấp thụ dinh dưỡng giữa hai loài có thể gây ra sự kìm hãm sinh trưởng và làm tăng áp lực cạnh tranh giữa hai loài. (Dẫn theo Phùng Ngọc Lan, 1984) [12] Trong đa số các nghiên cứu tái sinh tự nhiên của rừng, người ta đều nhận thấy rằng cỏ và cây bụi qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng của tầng đất mặt đã ảnh hưởng xấu đến cây tái sinh của các loài cây gỗ. Những quần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng, thảm cỏ phát triển kém nên ảnh hưởng của nó đến các cây gỗ non không đáng kể.
Ngược lại những lâm phần thưa, rừng đã qua khai thác thì thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ, trong điều kiện này chúng là nhân tố gây trở ngại rất lớn cho tái sinh rừng Bannikov, 1967; Vipper 1973. (Dẫn theo Phùng Ngọc Lan, 1984) [12] Cây rừng ra hoa mang tính định kỳ rõ rệt, cây rừng ra hoa quả nhiều hay ít do chịu ảnh hưởng sâu sắc của thời tiết. Nhiều nhà lâm học cho rằng biến động màu hoa, quả cây rừng cần nghiên cứu theo các vùng địa lý khác nhau và các khía cạnh cấu trúc, độ dày, độ khép tán, tuổi lâm phần. Nhóm nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh rừng có sự can thiệp của con người Catinot (1974) [2] một chuyên gia hàng đầu về lâm sinh học cho rừng nhiệt đới với nhiều công trình nghiên cứu ở rừng nhiệt đới Châu Phi.
Khi áp dụng các biện pháp lâm sinh cho rừng tự nhiên, ông rất quan tâm đến lớp cây tái sinh phía dưới tán rừng. Ông cho rằng các nhà lâm sinh nhiệt đới sẽ không hoàn toàn chịu trách nhiệm của mình nếu chỉ thay thế rừng tự nhiên bằng các khu rừng Thông, Bạch đàn. Ông cũng cho rằng việc tìm ra phương pháp cho phép sử dụng các hệ sinh thái nguyên sinh vốn có của nhiệt đới một cách có hiệu quả mà không phá vỡ nó là việc làm bắt buộc và rất cần thiết. Nghiên cứu về phân bố cây tái sinh tự nhiên cũng đã có rất nhiều công trình đề cập đến, đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Richards.W (1965) [23], tác giả cuốn rừng mưa nhiệt đới đã tổng kết các công trình nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: Trong các ô tiêu chuẩn kích thước nhỏ (1x1m, 1x1,5m) cây tái sinh có dạng phân bố cụm, một số ít có phân bố poisson.
Ở Châu Phi, trên cơ sở các số liệu thu thập được, Taylor (1954) và Barnard (1955) đã xác định số lượng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt, cần thiết phải bổ sung bằng trồng rừng nhân tạo. Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên nhiệt đới ở Châu Á như: Bava (1954), Budowski (1956), Kationi (1965) lại nhận định rằng dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế, do vậy các biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết phải bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn dưới tán rừng. (Dẫn theo Vũ Tiến Hinh, 1991) [8] Nhìn chung, những kết quả nghiên cứu về tái sinh rừng ở trên đã làm sáng tỏ phần nào các đặc điểm tái sinh, các nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh và những nguyên lý chung để xây dựng phương thức xúc tiến tái sinh rừng. Tuy nhiên những nghiên cứu về tái sinh rừng nhiệt đới nói chung vẫn chưa thật đầy đủ và hệ thống cho từng loài cụ thể.
Những nghiên cứu về tái sinh rừng ở trong nước. Nghiên cứu về tái sinh rừng ở Việt Nam cũng chỉ mới bắt đầu từ những năm 1960 trở lại đây. Trong số đó, nổi bật có công trình nghiên cứu của Thái Văn Trừng (1963, 1978)[16] về “Thảm thực vật rừng ở Việt Nam”. Trong những nghiên cứu của mình, ông đã nhấn mạnh ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên ở cả rừng nguyên sinh và thứ sinh.
Đồng thời theo ông, có một nhóm nhân tố sinh thái trong nhóm khí hậu đã khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên trong thảm thực vật rừng, đó là nhân tố ánh sáng. Nếu các điều kiện khác của môi trường như đất rừng, nhiệt độ, độ ẩm dưới tán rừng chưa thay đổi thì tổ hợp các loài cây tái sinh không có những biến đổi lớn và cũng không diễn thế một cách tuần hoàn trong không gian và thời. Năm 1970, khi nghiên cứu về cấu trúc tổ thành rừng, tác giả Nguyến Hữu Hiến [6] đã đưa ra phương pháp đánh giá tổ thành rừng nhiệt đới. Tác giả cũng cho biết trên diện tích một ha rừng có khi xuất hiện tới hàng trăm loài cây, cùng một lúc không thể kể hết được.
Vì vậy, người ta chỉ kể đến loài nào có số lượng cá thể nhiều nhất trong các tầng quan trọng (tính theo loài cây ưu thế hoặc nhóm loài ưu thế). Tác giả cũng đưa ra công thức tính tổ thành là X ≥ N/a với X là trị số bình quân cá thể của một loài, N là số cây điều tra và a là số loài điều tra. Một loài được gọi là thành phần chính của một loại hình phải có số lượng cá thể bằng hoặc lớn hơn X. Đây là một cách đánh giá thuận tiện trong khi phân tích nghiên cứu phân bố các loài, diễn thế và sự phân bố các quần lạc thực vật.
Vũ Đình Huề (1975) [9] đã đưa ra kết luận: Tái sinh tự nhiên rừng miền Bắc Việt Nam có đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới.