Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới 1. Nghiên cứu về rừng phòng hộ ven biển Nghiên cứu về rừng phòng hộ và phát triển nông, lâm nghiệp trên các vùng bị sa mạc hóa nói chung và các vùng trên đất cát ven biển nói riêng đã được nhiều tác giả quan tâm chú ý từ thế kỷ XVIII. Các nghiên cứu được tiến hành theo nhiều khía cạnh khác nhau nhưng tập trung chủ yếu vào các vấn đề như động thái cát di động, đặc điểm đất cát ven biển; các loài cây trồng và cấu trúc đai rừng phòng hộ, khả năng phòng hộ chắn gió, chắn cát cũng như giá trị kinh tế của hệ thống đai rừng trên vùng đất cát ven biển…Có thể điểm qua một số nét chính như sau: Để hạn chế và ngăn chặn hiện tượng cát bay gây thiệt hại cho đời sống và sản xuất con người thì trồng rừng phòng hộ trên đất cát ven biển là một giải pháp rất hiệu quả.
Vấn đề này được nhiều nước trên thế giới quan tâm phát triển, đặc biệt ở các nước có nhiều vùng bị ảnh hưởng bởi cát bay như nước ta. Cho đến nay, trên thế giới có nhiều loài cây trồng đã được thử nghiệm và bước đầu đem lại hiệu quả: + Ở Trung Quốc và các nước Trung Đông, miền Đông và Tây Châu Phi thì Phi Lao được coi là cây trồng chủ đạo trồng trên các vùng đất cát thành hệ thống đai có chiều rộng ít nhất 100 – 200m, có nơi từ 2 – 5 km tùy vào bề rộng bãi cát và địa hình địa mão, cự li trồng 1m x 2m (5000 cây/ha) đến 1m x 1m (10. Sau đai rừng Phi lao là các đai rừng hỗn giao hoặc thuần loài của Bạch đàn, Keo, Thông nhựa, phía sau các đai rừng dùng để canh tác nông nghiệp. + Phi lao là loài cây phân bố ở bờ biển vùng nhiệt đới và á nhiệt đới từ miền Bắc Australia qua Malaysia, Polynesia, đến Kra Ithmus, chủ yếu dọc bờ biển Chittagong, Tennesserim, Adamans, mở rộng đến bờ biển Malay Peninsula và qua Archipelago, Pacific Islands.(1993) thì Phi lao được dẫn giống đến nhiều nước ngoài ở vùng phân bố của nó như Karwar năm 1868, Nam Phi năm 1857, Trung Quốc 1897,….Theo Balatnagar (1978), Drêchsel và Schmall (1990), Zech và Kanpenjohann thì đây là loài có thể sinh trưởng trên đất LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 nghèo xấu, thiếu các nguyên tố N, P ,K, ưa đất trung tính, không thích hợp ở những nơi úng trũng.
Vấn đề bố trí thiết kế các đai rừng nhằm đạt đến hiệu quả phòng hộ cao nhất được nhiều người quan tâm. Kết cấu đai rừng là đặc trưng về hình dạng về cấu tạo bên trong của đai rừng, nó quyết định đến đặc điểm và mức độ lọt gió cũng như tốc độ gió sau khi qua đai rừng đó. Có ba loại kết cấu đai rừng là kết cấu kín, kết cấu thưa và kết cấu hơi kín.D tốc độ gió sau đai thưa phục hồi chậm hơn cả phạm vi chắn gió của đai thưa lớn (60H), phạm vi phòng hộ có hiệu quả 35- 40 H với tốc độ gió giảm 35- 40%. Nhưng theo Machiakin G.A thì phạm vi chắn gió của đai thưa hẹp hơn đai hơi kín.I cho rằng đai rừng hơi kín giảm tốc độ gió nhiều nhất.
ở vị trí sau đai 30 H, tốc độ gió giảm 40% và phạm vi chắn gió đạt 60-100H mới phục hồi như cũ [14]. + Ngay từ năm 1766, các cánh đồng hoang khô hạn ở Ucren, Quibiep,tây Xibieri đã được cải tạo để có triển vọng canh tác nông nghiệp kết hợp bằng cách xây dựng hệ thống đai rừng phòng hộ môi trường, cải tạo tiểu khí hậu. Các công trình nghiên cứu của V.A thì phạm vi chắn gió của đai thưa hẹp hơn đai hơi kín.I cho rằng đai rừng hơi kín giảm tốc độ gió nhiều nhất. Ở vị trí sau đai 30 H, tốc độ gió giảm 40% và phạm vi chắn gió đạt 60 –100 H mới phục hồi như cũ [14].
+ Ngay từ năm 1766, các cánh đồng hoang khô hạn ở Ucren, Quibiep, Tây Xiberi đã được cải tạo để có triển vọng canh tác nông nghiệp kết hợp bằng cách xây dựng hệ thống đai rừng phòng hộ môi trường, cải tạo tiểu khí hậu. Các công trình nghiên cứu của V. + Công trình nổi bật của Trung Quốc được đánh giá là một thành công vĩ đại trong những năm gần đây về cải thiện điều kiện môi trường chống bão cát và hạn chế xói mòn là hệ thống phòng hộ quy mô lớn được tiến hành trên 551 hạt thuộc 13 tỉnh phía Bắc từ Sơn Tây, Ninh Hạ, khu vực tự trị Nội Mông đến Bắc Kinh, Liêu Ninh [3]. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 Hiệu quả phòng hộ của đai rừng cũng rất được chú ý.
Các kết quả nghiên cứu đều khẳng định vai trò to lớn của các đai rừng để phòng hộ và cải thiện điều kiện canh tác. Theo Zheng Haishui (1996), một đai rừng có chiều rộng 100m mỗi năm có khả năng cố định được 124 – 223 m3 cát. Ở thành phố Zhanjiang 20.000 ha các đụn di động và bán di động đã được cố định bởi các đai rừng và kết quả hàng ngàn ha đất nông nghiệp được phục hồi [11]. Theo tài liệu của Trạm Nông Lâm Daodong ở đảo Hải Nam, một khu trồng rừng Phi lao 10 tuổi đã tạo một lớp thảm mục dày 4 – 9 cm, với tổng cành lá rụng 15- 21 tấn/ha trong 10 năm.
Thu nhập từ khai thác gỗ củi ở tuổi 15 đạt 2. Các đai rừng Phi lao trồng trên đất cát có tác dụng giảm nhiệt độ quá cao vào ban ngày khi trời nắng gắt, hạn chế nhiệt độ xuống quá thấp vao ban đêm, đặc biệt là vào mùa đông, giữ mực nước ngầm không xuống quá sâu, đảm bảo đủ nước sinh hoạt, nước tưới cho cây trồng. Nhiệt độ không khí trong đai rừng cao hơn 0.50C vào mùa đông, tấp hơn 1 – 20C vào mùa hè và lượng bốc hơi giảm 10- 30% so với nơi trống [3]. Những nghiên cứu về thảm thực vật H.
Champion (1936) khi nghiên cứu các kiểu rừng Ấn Độ - Miến Điện đã phân chia 4 kiểu thảm thực vật lớn theo nhiệt độ đó là: nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới và núi cao. Ông cho rằng rừng nhiệt đới có 5 loạt quần hệ: loạt quần hệ rừng xanh từng mùa; loạt quần hệ khô thường xanh; loạt quần hệ miền núi; loạt quần hệ ngập từng mùa và loạt quần hệ ngập quanh năm. Maurand (1943) nghiên cứu về thảm thực vật Đông Dương đã chia thảm thực vật Đông Dương thành 3 vùng: Bắc Đông Dương, Nam Đông Dương và vùng trung gian. Đồng thời ông đã liệt kê 8 kiểu quần lạc trong các vùng đó.
Những nghiên cứu về hệ thực vật LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 Tổng số loài thực vật hiện nay trên thế giới có nhiều biến động và chưa cụ thể, tuỳ từng tác giả do chưa có sự nghiên cứu và điều tra đầy đủ. Các nhà thực vật học dự đoán số loài thực vật bậc cao hiện có trên thế giới vào khoảng 500. Phêđôrốp đã dự đoán trên thế giới có khoảng: 300.000 loài thực vật hạt kín; 5.000 loài thực vật hạt trần; 6.000 loài quyết thực vật; 14.000 loài nấm và các loài thực vật bậc thấp khác. Slucop đã đưa ra số lượng các loài thực vật hạt kín phân bố ở các châu lục như sau: Châu Mỹ có khoảng 97.000 loài trong đó: Hoa Kỳ + Canada: 25.000 loài; Mehico + Trung Mỹ: 17.000 loài; Nam Mỹ: 56.000 loài; Đất lửa + Nam cực: 1.
Châu Âu có khoảng 15.000 loài trong đó: Trung và Bắc Âu: 5.000 loài; Nam Âu, vùng Ban căng và Capcasơ: 10. Châu Phi có khoảng 40.500 loài trong đó: các vùng nhiệt đới ẩm: 15.000 loài; Nam Phi: 6.500 loài; Bắc Phi, Angieri, Ma Rốc và các vùng phụ cận khác: 4.000 loài; Tuynidi và Ai cập: 2.000 loài; Xomali và Eritrea: 1.000 loài trong đó: Đông Nam Á: 80.000 loài; các khu vực nhiệt đới Ấn Độ: 26.000 loài; Viễn đông thuộc Liên bang Nga, Triều Tiên, Đông bắc Trung Quốc: 6.000 loài; Xibêria thuộc Liên bang Nga, Mông Cổ và Trung Á: 5.000 loài trong đó: Đông Bắc Úc: 6.000 loài; Tây Nam Úc: 5.500 loài; Lục địa Úc: 5.000 loài; Taxman và Tây tây lan: 4. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng Trong nghiên cứu cấu trúc rừng người ta chia thành ba dạng cấu trúc là cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian. Cấu trúc của lớp thảm thực vật là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên, là sản phẩm của quá trình đấu tranh sinh tồn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 giữa thực vật với thực vật và giữa thực vật với hoàn cảnh sống.
Trên quan điểm sinh thái thì cấu trúc rừng chính là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng. (1962) 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. Từ đó tác giả này đã đưa ra những tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh nhằm đem lại rừng cơ bản là đều tuổi, rừng không đều tuổi và các phương thức xử lý cải thiện rừng mưa. Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã có từ lâu, trong đó việc mô hình hoá cấu trúc rừng, xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả nghiên cứu có kết quả.
Vấn đề về cấu trúc không gian và thời gian của rừng được các tác giả tập trung nghiên cứu nhiều nhất. Có thể kể đến một số tác giả tiêu biểu như: Rollet B (1971), Brung (1970), Loeth et al (1967). rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu cấu trúc không gian và thời gian của rừng theo hướng định lượng và dùng các mô hình toán để mô phỏng các qui luật cấu trúc (dẫn theo Trần Văn Con, (2001)). Nhiều tác giả còn sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính loài thông theo mô hình của Schumarcher và Coil (Belly, 1973).
Bên cạnh đó các dạng hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Pearson, Poisson,. cũng được nhiều tác giả sử dụng để mô hình hoá cấu trúc rừng. Một vấn đề nữa có liên quan đến nghiên cứu cấu trúc rừng đó là việc phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo hay ngoại mạo sinh thái. Cơ sở phân loại rừng theo xu hướng này là đặc điểm phân bố, dạng sống ưu thế, cấu trúc tầng thứ và một số đặc điểm hình thái khác của quần xã thực vật rừng.