ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng là một trong những nguồn tài nguyên thiên nhiên có vai trò đặc biệt quan trọng trong đời sống hàng ngày của con ngƣời. Rừng cung cấp cho chúng ta không những gỗ mà còn rất nhiều lâm sản ngoài gỗ có giá trị kinh tế cao. Ngoài ra rừng còn có tác dụng phòng hộ, bảo vệ đất, duy trì cân bằng sinh thái và bảo vệ môi trƣờng sống cho nhân loại. Theo thống kê, Việt Nam hiện đã ghi nhận gần 50 nghìn loài động, thực vật, tuy nhiên tình trạng buôn bán trái phép đang diễn ra ngày càng phức tạp và khó kiểm soát.
Đây đƣợc xem là nguyên nhân chính dẫn đến sự tuyệt chủng của các loài động, thực vật hoang dã. Hiện nay, loài Nghiến (Burretiodendron hsienmu W. How) thuộc họ Đay (Tiliaceae), là loài cây gỗ lớn thƣờng xanh có phân bố tự nhiên tại khu bảo tồn thiên nhiên Phu Canh – Hòa Bình. Gỗ của Nghiến màu nâu đỏ, nặng, rắn, không bị mối mọt, dễ làm có thể dùng trong xây dựng các công trình lớn, làm đồ mỹ nghệ.
Vỏ, lá Nghiến cho nhiều chất chát. Hiện nay, Nghiến đang bị khai thác mạnh ngoài tự nhiên và có nguy cơ bị tiêu diệt. Loài đã đƣợc xếp vào Sách đỏ Việt Nam (2007) thuộc cấp Nguy cấp (EN). Do tính cấp thiết cần bảo vệ, Nghị định 32/2006/NĐ-CP đã xếp Nghiến thuộc nhóm IIA (Nhóm hạn chế khai thác, sử dụng vì mục đích thƣơng mại).
Vì vậy việc nghiên cứu sâu về hiện trạng phân bố, đặc điểm lâm học và khả năng tái sinh tự nhiên là điều cần thiết, góp phần giải quyết các vấn đề đang đặt ra cho bảo tồn một loài quý hiếm, có giá trị về nhiều mặt nhƣng đang đứng trƣớc nguy cơ tiêu diệt do bị khai thác nhiều. Tuy nhiên các nghiên cứu về Nghiến hiện nay còn khá hạn chế. Xuất phát từ thực tiễn trên tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm phân bố của loài Nghiến (Burretiodendron hsienmu W. How) tại khu bảo tồn thiên nhiên Phu Canh, huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình”.
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Những nghiên cứu trên thế giới. Nghiên cứu về sinh thái học thực vật Các phƣơng pháp thực nghiệm và sinh thái học nhằm nghiên cứu mối quan hệ giữa các loài, phƣơng pháp điều tra đánh giá đã đƣợc trình bày trong “Thực nghiệm sinh thái học” của Stephen, D.Lache (1987) đã đƣợc chỉ rõ vấn đề nghiên cứu trong sinh thái học thực vật nhƣ sự thích nghi của các điều kiện: Dinh dƣỡng khoáng, ánh sáng, chế độ nhiệt, chế độ ẩm, nhịp điệu khí hậu.P Odum (1975) đã phân chia ra sinh thái học cá thể và sinh thái học quần thể. Sinh thái học cá thể nghiên cứu từng cá thể sinh vật học hoặc từng loài, trong đó chu kỳ sống và tập tính cũng nhƣ khả năng thích nghi với môi trƣờng đƣợc đặc biệt chú ý.
Ngoài ra mối quan hệ giữa các yếu tố sinh thái, sinh trƣởng có thể định lƣợng bằng các phƣơng pháp toán học thƣờng đƣợc gọi mô phỏng, phản ánh các đặc điểm, quy luật tƣơng quan phức tạp trong tự nhiên. Trong học thuyết các kiểu rừng G.F Morodop đã hình thành lý luận cơ bản về sinh thái rừng và các kiểu rừng: “Đời sống của rừng có thể đƣợc hiểu trong mối quan hệ với điều kiện hoàn cảnh và trong đó quần xã thực vật rừng tồn tại và quần xã này luôn luôn chịu tác động trực tiếp của các nhân tố sinh thái trong hoàn cảnh đó”. Ông cho rằng điều kiện tiên quyết, quyết định hình thành rừng là đặc điểm sinh thái học của loài cây gỗ 1. Những nghiên cứu về phân bố của cây rừng + Khái niệm khu phân bố Khu phân bố của mỗi taxon thực vật là khu vực sống của taxon đó trên mặt đất.
Phạm vi cƣ trú của các cá thể trong một loài là khu phân bố của loài thực vật đó. 2 Khu phân bố của một loài cây đƣợc hình thành nhờ khả năng sinh trƣởng phát triển và khả năng thích ứng lâu dài của loài với hoàn cảnh sống. Nhiệt độ, lƣợng mƣa là 2 nhân tố chủ yếu quyết định sự phân bố của chúng. Lịch sử phát triển tự nhiên đƣợc hình thành qua quá trình tiến hóa và chọn lọc tự nhiên, không có sự tác động của con ngƣời.
Khu phân bố đặc hữu là khu phân bố hẹp của một taxon nào đó, chỉ tồn tại ở một nơi nhất định. Khu phân bố tàn di là khu phân bố của một taxon thực vật cổ xƣa còn sót lại đã và đang suy giảm không thích ứng kịp với điều kiện sống mới. + Các dạng khu phân bố Trong tự nhiên, dựa vào hình thái và cấu trúc của khu phân bố ngƣời ta chia ra các dạng khu phân bố sau: - Khu phân bố liên tục: Các cá thể hay thành viên của taxon phân bố liền thành một dải. - Khu phân bố phân tán: Các cá thể hay thành viên của taxon phân bố thành nhiều khu vực nhỏ và cách xa nhau.
- Khu phân bố thẳng đứng: Ở vùng núi cao thực vật phân bố từ thấp lên một độ cao nhất định so với độ cao mặt biển hình thành khu phân bố thẳng đứng. - Khu phân bố ngang: Thực vật từ trung tâm phát ra xung quanh hình thành khu phân bố ngang. Cơ sở sinh thái của 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 hòa 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 3 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.
Quy luật về cấu trúc rừng là cơ sở quan trọng để nghiên cứu sinh thái học, sinh thái rừng và đặc biệt là để xây dựng những mô hình lâm sinh cho hiệu quả sản xuất cao. Trong nghiên cứu cấu trúc rừng ngƣời ta chia ra làm 3 dạng cấu trúc là: cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian. Cấu trúc của thảm thực vật là kết quả của quá trình đấu tranh sinh tồn 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, thực tế cấu trúc rừng nó có tính quy luật và theo trật tự của quần xã.
Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mƣa nhiệt đới đã đƣợc P.Odum (1971)… tiến hành. 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. Từ đó tác giả đƣa ra các nguyên lý tác động xử 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.
Công trình nghiên cứu của R.Plaudy (1987) đã biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến. Mô tả về hình thái cấu trúc rừng Hiện tƣợng thành tầng là sự sắp xếp không gian phân bố của các thành phần sinh vật rừng trên cả mặt bằng và theo chiều thẳng đứng. Phƣơng pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng do P.Richards (1952) đề xƣớng và sử dụng lần đầu tiên ở Guam đến nay vẫn là phƣơng pháp có hiệu quả để nghiên cứu cấu 4 trúc tầng thứ của rừng. Tuy nhiên phƣơng pháp này có nhƣợc điểm là chỉ minh họa đƣợc cách sắp xếp theo chiều thẳng đứng của các loài cây gỗ trong diện tích có hạn.
Cusen (1953) đã khắc phục bằng cách vẽ một số giải kề bên nhau và đƣa lại một hình tƣợng về không gian ba chiều.Richards (1959, 1968, 1970) 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. Hiện nay, nhiều hệ thống phân loại thảm thực vật rừng đã dựa vào các đặc trƣng nhƣ cấu trúc và dạng sống, độ ƣu thế, kết cấu hệ thực vật hoặc năng suất thảm thực vật.
Ngay từ đầu thế kỷ 19, Humboldt và Grinsebach đã sử dụng dạng sinh trƣởng của các loài cây ƣu thế và kiểu môi trƣờng sống của chúng để biểu thị cho các nhóm thực vật. Phƣơng pháp của Humboldt và Grinsebach đƣợc các nhà sinh thái học Đan Mạch (Warming, 1094; Raunkiaer, 1934) tiếp tục phát triển. Tuy nhiên, nhiều nhà sinh thái học cho rằng phân loại hình thái, các phổ dạng sống của Raunkiaer kém ý nghĩa hơn các dạng sinh trƣởng của Humboldt và Grinsebach. Trong các loại rừng dựa theo cấu trúc và dạng sống của thảm thực vật, phƣơng pháp dựa vào hình thái bên ngoài của thảm thực vật đƣợc sử dụng nhiều nhất.
Kraft (1884) lần đầu tiên đƣa ra hệ thống phân cấp cây rừng, ông phân chia cây rừng thành 5 cấp dựa vào khả năng sinh trƣởng, kích thƣớc và chất lƣợng Cây rừng. Phân cấp của Kraft phản ánh đƣợc tình hình phân hóa cây rừng, tiêu chuẩn phân cấp rõ ràng, đơn giản và dễ áp dụng nhƣng chỉ phù hợp 5 với rừng thuần loài đều tuổi. Việc phân cấp cây rừng cho rừng tự nhiên hỗn loài nhiệt đới là một vấn đề phức tạp, cho đến nay vẫn chƣa có tác giả nào đƣa ra phƣơng án phân cấp cây rừng cho rừng nhiệt đới tự nhiên đƣợc chấp nhận rộng rãi. Nhƣ vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thƣờng đƣa ra những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao mang tính coƣ giới nên chƣa phản ánh đƣợc sự phân tầng của rừng tự nhiên nhiệt đới.
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, có nhiều công trình nghiên cứu công phu đã đem lại hiệu quả cao trong bảo vệ rừng.