Đặt vấn đề Khoa học ngày nay đã chứng tỏ các biện pháp bảo vệ, sử dụng và tái tạo lại rừng chỉ có thể được giải quyết thỏa đáng khi có một sự hiểu biết đầy đủ về bản chất các quy luật sống của rừng trước hết là các quá trình tái sinh, sự hình thành và động thái biến đổi của rừng tương ứng với những điều kiện tự nhiên môi trường khác nhau. Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái. Nó bảo đảm cho nguồn tài nguyên rừng có khả năng tái sản xuất mở rộng, nếu chúng ta nắm được quy luật tái sinh, chúng sẽ điều khiển quy luật đó phục vụ cho các mục tiêu kinh doanh. Vì vậy, tái sinh rừng trở thành vấn đề then chốt trong việc xác định các phương thức kinh doanh rừng.
Hiện nay trong nhiều vùng, rừng tự nhiên của nước ta đã mất rừng do sử dụng phương thức khai thác - tái sinh không đáp ứng được những lợi ích lâu dài của nền kinh tế và bảo vệ môi trường. Các phương thức khai thác - tái sinh không hợp lý đã và đang làm cho rừng tự nhiên suy giảm cả về số lượng và chất lượng. Ở Việt Nam, năm 1943 diện tích rừng còn khoảng 14,3 triệu ha, tỷ lệ che phủ khoảng 43%. Đến năm 1999, theo số liệu thống kê chỉ còn 10,9 triệu ha rừng, trong đó 9,4 triệu ha rừng tự nhiên và 1,5 triệu ha rừng trồng với độ che phủ tương ứng là 33,2%.
Do vậy, việc tái sinh tự nhiên là một trong những biện pháp và nhiệm vụ quan trọng. Ở Việt Nam, Xoan đào (Pygeum arboreum Endl) được biết đến như một loài cây gỗ lớn, có phân bố rộng và đa tác dụng. Gỗ Xoan đào thuộc nhóm VI, bền chắc, không cong vênh, mối mọt, lõi giác màu vàng rất đẹp, gỗ dùng làm cột nhà, đồ gia dụng; thân thẳng tròn đều, đơn trục không có bạnh 2 vè; vỏ, lá và rễ cây có mùi bọ xít dễ phân biệt với loài khác. Với khả năng chịu nhiệt tốt.
Ngoài ra, Xoan đào còn là loài cây phục vụ trồng rừng gỗ lớn. Với đặc tính ưu việt là ưa sáng khi trưởng thành, khả năng chống chịu cao, sinh trưởng tương đối nhanh, tái sinh tự nhiên tốt,. Xoan đào là loài cây đang được lựa chọn phục vụ trồng hỗn giao với cây bản địa, trồng dưới tán rừng thứ sinh và làm giàu rừng. Tuy nhiên, hiện nay những thông tin về loài cây, thị trường lâm sản, các biện pháp kỹ thuật trong nhân giống và trồng rừng Xoan đào còn rất ít và chưa đầy đủ, mặt khác Xoan đào chưa có tên trong danh mục các loài cây chủ yếu cho trồng rừng sản xuất (Quyết định số 16/2005/QĐ- BNN ngày 15/3/2005).
Do vậy, để đưa cây Xoan đào trở thành loài cây chủ lực trong phục hồi rừng và trồng rừng gỗ lớn cần phải có những hiểu biết về đặc điểm sinh thái, lâm học đến tái sinh tự nhiên làm cơ sở khoa học trong bảo tồn và phát triển loài. Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm lâm học và phân bố tự nhiên cây Xoan đào (Pygeum arboreum Endl) tại xã Phong Huân, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn” được thực hiện là rất cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được phân bố, đặc điểm lâm học cây Xoan đào (Pygeum arboreum Endl) tại khu vực nghiên cứu phục vụ công tác bảo tồn loài. Ý nghĩa nghiên cứu 1.
Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học + Qua việc thực hiện đề tài sẽ giúp sinh viên làm quen với việc nghiên cứu khoa học, củng cố kiến thức đã học, vận dụng lý thuyết vào thực tế, biết cách thu thập, phân tích và sử lý thông tin cũng như kỹ năng tiếp cận và làm việc với cộng đồng thôn bản và người dân. 3 + Bổ sung các thông tin khoa học và là cơ sở khoa học cho các nhà lâm nghiệp. Ý nghĩa thực tiễn Nghiên cứu loài Xoan đào (Pygeum arboreum Endl), làm cơ sở đề xuất hướng bảo tồn và phát triển loài tại xã Phong Huân, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn. 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.
Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc. Trên Thế giới 2. Nghiên cứu về cấu trúc rừng Nghiên cứu về cấu trúc rừng 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 đoạn 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. Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được Richards, P. Những nghiên cứu này đã nêu lên quan điểm, các khái niệm và mô tả định tính về tổ thành, dạng sống và tầng phiến của rừng. (1964) [22],, đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng nói riêng, trong đó đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng, các kiểu sử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên.
Từ đó tác giả đưa ra các nguyên lý tác động sử lý lâm sinh cải thiện rừng. Khái niệm 5 sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học. (1959, 1968, 1970) [21] đã phân biệt tổ thành rừng mưa nhiệt đới làm hai loại là rừng mưa hỗn hợp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản. Cũng theo tác giả thì rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có 3 tầng, trừ tầng cây bụi và tầng cây cỏ).
Trong rừng mưa nhiệt đới, ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài thân thảo còn có nhiều loại dây leo cùng nhiều loài thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây. (1960) [25] đã sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính loài. Bên cạnh đó các hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Peason, Poisson. cũng đã được nhiều tác giả sử dụng để mô hình hoá cấu trúc rừng.
Việc định lượng các đặc điểm cấu trúc rừng đã được tác giả trên thế giới sử dụng trong quá trình nghiên cứu các hệ sinh thái rừng tự nhiên, kể cả các hệ sinh thái rừng tự nhiên vùng nhiệt đới (Weidelt 1968, Brun 1969, H. Phương pháp phân tích lâm sinh đã được Lamprecht, H. (1969) [24] 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) [23].
Tóm lại, trên thế giới các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng. Nghiên cứu về tái sinh rừng Như chúng ta đã biết tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng như: Dưới tán rừng, lỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy. Vai 6 trò lịch sử của lớp cây tái sinh là thay thế thế hệ cây già cỗi. Vì vậy, tái sinh rừng được hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng chủ yếu là tầng cây gỗ.
Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố. Sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây con và tầng cây gỗ đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930; Richards, 1952; Baur G. Do tính phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài cây có giá trị nên trong thực tiễn người ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhất định. Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng tự nhiên vô cùng phức tạp và còn ít được quan tâm nghiên cứu.
Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng mưa chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng ít nhiều đã bị biến đổi Van Steenis, J. (1965) [26] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưu sáng. Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu qủa các cách sử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng. Từ đó các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh.
Công trình của Walton, A. C - Wyatt Smith (1950) [28] với phương thức rừng đồng tuổi ở Mã Lai ; Taylor (1954), Jones (1960) với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán rừng ở Nijêria và Gana. Nội dung hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur, G. (1976) [19] tổng kết trong tác phẩm cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng.
Các công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Richards, P. (1952), Bernard Rollet 7 (1974) tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: trong các ô có kích thước nhỏ (1 x 1m; 1 x 1,5m) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, một số ít có phân bố Poisson. Ở Châu Phi trên cơ sở các số liệu thu thập Tayloer (1954), Barnard (1955) 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 rừng nhiệt đới Châu á như Budowski (1956), Bava (1954), Atinot (1965) lại nhận định 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 để bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn dưới tán rừng (dẫn theo Nguyễn Duy Chuyên, 1995) [5].