Đặt vấn đề Rừng là tài nguyên quý giá, là một bộ phận quan trọng của môi trƣờng sống, luôn gắn liền với đời sống của đồng bào các dân tộc miền núi. Rừng không chỉ có giá trị về kinh tế mà còn có ý nghĩa rất lớn trong nghiên cứu khoa học, bảo tồn nguồn gen, bảo tồn đa dạng sinh học, điều hoà khí hậu, phòng hộ đầu nguồn, hạn chế thiên tai, ngăn chặn sự hoang mạc hoá, chống sói mòn, sạt lở đất, ngăn ngừa lũ lụt, đảm bảo an ninh quốc phòng, đồng thời rừng cũng tạo cảnh quan phục vụ cho du lịch sinh thái, du lịch cộng. Họ thực vật hoa hồng (Rosaceae), là một họ thực vật điển hình của rừng nhiệt đới Đông Nam Á, Có phân bố rộng trải suốt khu vực từ Ấn Độ đến Philippin, gồm 13 chi và 470 loài. Trung tâm phân bố của các loài cây họ thực vật hoa hồng còn có cả ở Lào, Campuchia, Thái Lan, Việt Nam, Myanmar và Trung Quốc (Thái Văn Trừng, 1978 [27]).
Hệ sinh thái của các loài cây họ thực vật hoa hồng trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng chịu tác động rất mãnh liệt bởi các nhân tố phát sinh. Tác động này không chỉ chi phối phạm vi phân bố mà còn tạo nên sự đa dạng về kiểu rừng, về tổ hợp cây ƣu thế tạo thành nhiều trạng thái rừng khác nhau. Hệ sinh thái rừng cây họ thực vật hoa hồng ở khu vực phía Bắc chủ yếu là các kiểu rừng lá rộng thƣờng xanh mƣa mùa nhiệt đới mà tổ thành là các loài cây lá rộng họ 3 mảnh vỏ (Euphorbiaceae), họ Dẻ (Fabaceae), Họ Xoan (Meliaceae), họ Cà phê (Rubiaceae), họ Bồ hòn (Sapindaceae), họ Đậu (Fabaceae). Các loài cây họ thực vật hoa hồng cây Xoan đào, Táu mật ,Táu muối, chiếm một tỷ lệ rất nhỏ trong cấu trúc tổ thành rừng tự nhiên lá rộng thƣờng xanh (Thái Văn Trừng, 1983 [27].
n 2 Cây Xoan đào (Pygeum arboreum Endl), mới đƣợc nghiên cứu ở nƣớc ta vào những năm 1965 với công trình nghiên cứu của Lê Viết Lộc về “Bƣớc đầu điều tra thảm thực vật rừng Cúc Phƣơng” Công trình đã tiến hành điều tra 47 ô tiêu chuẩn có diện tích 1000 m2 và 2000 m2 và đã xây dựng đƣợc bản đồ phân bố của 11 loại hình ƣu thế trong vùng nghiên cứu cho thấy ở Cúc phƣơng Xoan đào là cây ƣu thế lập quần trong loại hình ƣu thế: Sâng – Sấu – Xoan đào - Đinh hƣơng (Lê Viết Lộc, 1964 [19]). Xoan đào mang nhiều đặc điểm quan trọng cho khoa học và là loài cây tiềm năng có thể ứng dụng trong lâm nghiệp đô thị, trồng rừng hay có thể phát triển nghiên cứu, nhƣng sự phân bố của loài này tại khu còn ít đƣợc biết đến. Từ thực tiễn nêu trên, tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm lâm học và phân bố tự nhiên cây xoan đào tại xã Bình Trung, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn”. Nhằm góp phần nâng cao hiểu biết, đề xuất những hƣớng giải pháp và phát triển loài cây có triển vọng và hiếm này tại xã Bình Trung.
Mục tiêu nghiên cứu 1. Mục tiêu chung Xác định đƣợc phân bố tự nhiên và đặc điểm sinh học, sinh thái của loài Xoan đào tại xã Bình Trung, huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn. Mục tiêu cụ thể - Xác định đƣợc phân bố, đặc điểm lâm học, đặc điểm sinh thái cây Xoan đào (Pygeum arboreum Endl) tại khu vực nghiên cứu phục vụ công tác bảo toàn loài. - Xác định đƣợc những đặc điểm hình thái và vật hậu của loài Xoan đào.
- Dựa trên kết quả nghiên cứu, đề xuất các biện pháp bảo tồn và phát triển. Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học Thực hiện đề tài củng cố phƣơng pháp nghiên cứu khoa học cho sinh viên và giúp cho sinh viên có cơ hội thực hành bài học ngoài thực địa, củng cố các kiến thức đã học, vận dụng các lí thuyết vào thực tế, nâng cao khả năng thu thập, tích lũy, phân tích, xử lí thông tin hiệu quả, đồng thời củng cố kĩ năng giao tiếp, tiếp cận và làm việc với cộng đồng, ngƣời dân. - Ý nghĩa trong thực tiễn Nghiên cứu loài Xoan Đào làm cơ sở đề xuất hƣớng bảo tồn và phát triển loài tại xã Bình Trung. n 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 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 trƣờng 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 mƣa nhiệt đới đã đƣợc 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 mƣa tự nhiên.
Từ đó tác giả đƣa ra các nguyên lý tác động sử lý lâm sinh cải thiện rừng. Khái niệm sinh thái đƣợc 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 mƣa nhiệt đới làm hai loại là rừng mƣa hỗn hợp và rừng mƣa đơn ƣu có tổ thành loài cây đơn giản. Cũng theo tác giả thì rừng mƣa thƣờng có nhiều tầng (thƣờng có 3 tầng, trừ tầng cây bụi và tầng cây cỏ).
Trong rừng mƣa 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 đƣờng kính loài. Bên cạnh đó các hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Peason, Poisson. cũng đã đƣợc nhiều tác giả sử dụng để mô hình hoá cấu trúc rừng.
Việc định lƣợng các đặc điểm cấu trúc rừng đã đƣợc 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. Phƣơng pháp phân tích lâm sinh đã đƣợc Lamprecht, H. (1969) [24] mô tả chi tiết. Các tác giả nghiên cứu rừng tự nhiên vùng nhiệt đới sau đó đã vận dụng phƣơng pháp này và mở rộng thêm những chỉ tiêu định lƣợng mới cho phân tích cấu trúc rừng tự nhiên nhƣ 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 Nhƣ 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 nhƣ: Dƣới tán rừng, lỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nƣơng rẫy. Vai trò lịch sử của lớp cây tái sinh là thay thế thế hệ cây già cỗi. Vì vậy, tái sinh rừng đƣợc hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng chủ yếu là tầng cây gỗ.
n 6 Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng đƣợc xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lƣợng cây con, đặc điểm phân bố. Sự tƣơng đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây con và tầng cây gỗ đã đƣợc 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 ngƣời 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 đƣợc quan tâm nghiên cứu.
Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng mƣa chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dƣới 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 mƣa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ƣu sáng. Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới đƣợc 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 phƣơng thức chặt tái sinh.
Công trình của Walton, A. C - Wyatt Smith (1950) với phƣơng thức rừng đồng tuổi ở Mã Lai ; Taylor (1954), Jones (1960) với phƣơng thức chặt dần tái sinh dƣới tán rừng ở Nijêria và Gana. Nội dung hiệu quả của từng phƣơng thức đối với tái sinh đã đƣợc Baur, G. (1976) 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 (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 thƣớc 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 n 7 số liệu thu thập Tayloer (1954), Barnard (1955) xác định số lƣợng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ sung bằng trồng rừng nhân tạo.